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[发明专利]一种含α+α′相的β相Ti2448生物医用合金单晶的制法及单晶-CN202010112121.0有效
发明人：邓罗曦;杨燕;张统一;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2020-02-24 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： C30B29/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种含α+α′相的β相Ti2448生物医用合金单晶的制法及单晶，包括S1用静水压法将配制的合金粉压制成料棒，再将料棒烧结成多晶棒；S2在超高温光学浮区炉的上、下端各固定一多晶棒，两棒的另端在加温区内靠近；密封炉后同向或反向同时旋转两棒，并快速升温使两端点熔融，控制旋转速度稳定熔融，对接形成稳定熔区；之后移动加温区进行晶体生长，结束后断电自然冷却至室温，取出Ti2448单晶棒。与现有技术相比，本发明晶体生长过程简单，可重复性强，利用光学浮区法生长而得的单晶无宏观缺陷、直径为厘米级，Ti2448生物医用合金单晶材料的强度和塑性大幅提高且保持了较低的弹性模量。
一种 ti2448 生物医用合金制法

[发明专利]二维连续成分样品、其制备方法及其在相图高通量快速测定中的应用-CN201610188226.8有效
发明人：罗宏杰;骆军;张继业;曹世勋;吴立华;张文清 -专利权人：上海大学
申请日： 2016-03-30 - 公布日： 2018-10-23 - 主分类号： G01N23/207 文献下载
摘要：本发明公开了一种二维连续成分样品、其制备方法及其在相图高通量快速测定中的应用，本发明二维连续成分样品为一个等边三角型薄片，其成分分布与等边三角形表示的三元相图的成分分布一致。该二维连续成分样品，可以通过固相反应法、3d打印法以及泥浆或悬浊液混合法这三种方法制备，并通过适当温度退火或淬火以满足相图测定及材料筛选的应用。该发明能够大幅提高单次合成的不同成分样品的数量，为高通量材料筛选及三元相图快速测定提供更大通量的样品支持。
二维连续成分样品制备方法及其相图通量快速测定中的应用

[发明专利]基于连续成分块材的高通量热电性能表征方法及其应用-CN201610188029.6有效
发明人：罗宏杰;骆军;吴立华;张继业;曹世勋;张文清 -专利权人：上海大学
申请日： 2016-03-30 - 公布日： 2018-08-17 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于连续成分块材的高通量热电性能表征方法及其应用，利用一个连续成分块体作为材料数据库，分别利用电导率‑塞贝克系数扫描探针显微镜和快速热成像技术，获得电学和热学性能的空间分布数据和图像，继而经过计算机处理得到热电优值的空间分布数据和图像，实现高性能热电材料的快速筛选。该技术有望数十倍甚至上百倍地缩热电料的研发周期。
基于连续成分通量热电性能表征方法及其应用

[发明专利]高通量杂化微波合成法制备多晶材料的方法-CN201610758457.8在审
发明人：李庆;冯振杰;于川;尹训庆;李同伟;郭娟;曹世勋;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2016-08-30 - 公布日： 2016-12-07 - 主分类号： C30B28/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高通量杂化微波合成法制备多晶材料的方法，以高纯的物质粉末为原料，按摩尔配比在手套箱内称重，充分研磨混合后，利用压片机制成的圆片素坯，将反应物放置在圆柱形氧化铝坩埚中，以SiC做导热材料在微波炉内进行加热。本发明制备方法的优点是可以同时实现多个样品或同个样品不同成分点的高通量制备。利用微波加热，同时以SiC为导热材料，使样品在极短的时间内达到所需的反应温度，实现了快速经济高通量合成。本发明方法实现了材料高通量制备并且克服了样品制备过程中在反应温度和反应时间上存在的限制，实现了材料的高效合成。本发明制备的合成钨青铜系列AxWO₃（A=Na，Ca，B）和稀土钛化物RTiO₃（R是稀土元素）晶体，能广泛应用于磁性,超导及相关材料制备技术领域。
通量微波成法制备多晶材料方法

[发明专利]基于光学浮区法准连续成分的无机材料单晶生长方法-CN201610136787.3在审
发明人： 曹世勋;赵伟尧;任伟;温祥瑞;康保娟;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2016-03-11 - 公布日： 2016-06-01 - 主分类号： C30B13/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光学浮区法生长具有连续变化组分的无机材料单晶体的方法，属晶体生长领域。本发明的制备过程为：以高纯的原料按摩尔比处理反应制备多晶非连续组分原料系列。根据所期望的组分变化范围得到的原料按照有限非连续组分变化顺次排列压制料棒并烧结，再置于浮区炉中生长。该方法的特点是上下棒对接时组分相同，在生长过程中顺次渐变，有利于晶体沿失配最小的方向依次生长，生长过程中注意参数的调节，在成分变化处基于上下棒组分的渐变连续混合并由于相对旋转的搅拌作用使得熔区成分连续变化。该方法制备的晶体经检验性能良好，成分易于调控。制得的连续组分单晶将为高通量的材料表征分析和择优选取提供一种可能。
基于光学浮区法准连续成分无机材料生长方法

[发明专利]锰掺杂钬铁氧化物的磁性温敏材料及其单晶和多晶的制备方法-CN201510851484.5在审
发明人：方依霏;张金仓;吴志魏;卢霄文;钱小龙;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2015-11-30 - 公布日： 2016-04-13 - 主分类号： C30B28/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种锰掺杂钬铁氧化物的磁性温敏材料及其单晶和多晶的制备方法，由Ho₂O₃、MnO₂和Fe₂O₃粉末以固相反应法合成HoFe_1-xMn_xO₃多晶材料，再由多晶材料用光学浮区炉法生长成单晶材料。本发明磁性温敏材料无须外加磁场辅助，磁转变温度敏感度高，磁转变临界温度可调节且可达到室温的材料，应用于磁温敏器件。本发明磁性温敏材料可通过改变配比获得磁转变临界温度范围在-213.15～29.17℃的不同材料，这种相变使得磁转变速度比传统的居里温度附近发生磁转变迅速得多，且在临界温度以上具有自发磁化，因此转变前后无需外加磁场诱导，本发明材料优于传统的依赖于居里温度附近磁转变的磁敏温度器件材料。
掺杂氧化物磁性材料及其多晶制备方法

[发明专利]采用一步法直接生长磁电材料Mn₄Nb₂O₉单晶的方法-CN201510659844.1在审
发明人：曹义明;曹世勋;向茂林;康保娟;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2015-10-14 - 公布日： 2016-02-17 - 主分类号： C30B29/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用一步法直接生长磁电材料Mn₄Nb₂O₉单晶的方法，其步骤为：初始原料采用纯度为3N以上的MnCO₃与Nb₂O₅按摩尔比4:1制备料棒即上棒和下棒；置于高温炉内在900℃、在Ar气保护下烧结12h，随炉自然降至室温；得到的料棒在光学浮区炉生长单晶。该方法的特点是所得的单晶表面不论光洁度、致密度、均匀性都很理想；本发明Mn₄Nb₂O₉在料棒预合成过程中得到的是MnNb₂O₆和Mn₃O₄的混合相，采用该混合相的料棒和籽晶在Ar气保护下生长，一步直接获得了纯相的Mn₄Nb₂O₉单晶。制得的大尺寸单晶将为后续的基础研究和器件应用提供技术基础。
采用一步法直接生长磁电材料 mn sub nb 方法

[发明专利]锰掺杂铽铁氧化物的磁性温敏材料及其单晶和多晶的制备方法-CN201510851586.7在审
发明人：方依霏;张金仓;崔晓鹏;康健;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2015-11-30 - 公布日： 2016-02-17 - 主分类号： C30B29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种锰掺杂铽铁氧化物的磁性温敏材料及其单晶和多晶的制备方法，由Tb₄O₇、MnO₂和Fe₂O₃粉末以固相反应法合成TbFe_1-xMn_xO₃多晶材料，再由多晶材料用光学浮区炉法生长成单晶材料。本发明磁性温敏材料无须外加磁场辅助，磁转变温度敏感度高，磁转变临界温度可调节且可达到室温的材料，应用于磁温敏器件。本发明磁性温敏材料可通过改变配比获得磁转变临界温度范围在-264.65℃到25.85℃的不同材料，这种相变使得磁转变速度比传统的居里温度附近发生磁转变迅速得多，且在临界温度以上具有自发磁化，因此转变前后无需外加磁场诱导，本发明材料优于传统的依赖于居里温度附近磁转变的磁敏温度器件材料。
掺杂氧化物磁性材料及其多晶制备方法

[发明专利]一个极端条件下自动测量材料热释电性能的系统-CN201410738599.9在审
发明人：曹义明;康保娟;冯振杰;崔晓鹏;张金仓;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2014-12-08 - 公布日： 2015-09-23 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种极端条件下测量材料热释电性能的系统。它包括一个综合物性测量系统（PPMS）、一个静电计(KEITHLEY 6517B)、一个微机终端和一个开关部分。开关部分包括两个双刀双掷继电器、一个单片机（STC89C52）、一个L293D四倍高电流H桥驱动、一个9V直流开关电源。先将调试好的单片机程序烧录到单片机中，微机终端则可通过单片机控制L293D四倍高电流H桥驱动来控制继电器的吸合，从而实现在测试、加电压极化、以及短路放电不同操作之间任意切换。本发明能够克服在放电和测试的时候手动接线，整个测试过程完全自动化。
一个极端条件下自动测量材料热释电性能系统

[发明专利]一种超大稀土正铁氧体光磁功能晶体生长方法-CN201410564833.0无效
发明人： 曹世勋;赵伟尧;曹义明;许凯;向茂林;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2014-10-22 - 公布日： 2015-03-04 - 主分类号： C30B13/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种超大稀土正铁氧体光磁功能晶体生长方法，属光磁功能晶体技术领域。本发明的制备过程为：以高纯的R₂O₃和Fe₂O₃为原料，分别将Sm₂O₃、Tb₂O₃与Fe₂O₃按摩尔比1:1:2以及Pr₆O₁₁和Fe₂O₃按摩尔比1:3配比称重，在空气中烧结制备多晶料棒。得到的原料棒需经过接近熔点的高温预处理，再置于浮区炉中生长。该方法的特点是上棒下端呈倒圆锥状，有利于对接和扩径，但在扩径的同时要升高功率并同时调节气流以确保熔区熔化均匀，后期稳定生长选取最佳生长功率即可，该方法制备的晶体尺寸为直径超过18mm、长度大于25mm，该直径尺寸已经突破了光学浮区炉的设计极限：15mm。制得的大尺寸单晶将为后续的器件应用提供技术基础。
一种超大稀土铁氧体功能晶体生长方法

[发明专利]稀土正铁氧体单晶的生长方法及应用-CN201410193630.5有效
发明人：王冠伟;袁淑娟;张金仓;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2014-05-09 - 公布日： 2014-08-20 - 主分类号： C30B13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种稀土正铁氧体单晶的生长方法，通过光学浮区生长法进行第一次晶体生长，得到有1个方向的单晶，然后单晶作为籽晶棒进行循环生长，得到有3个方向的单晶。本发明还公开了一种稀土正铁氧体单晶的生长方法的用途，用于制备稀土正铁氧体单晶材料。本发明结合稀土材料本身的特点，使用光学浮区法，通过控制单晶生长速度、料棒旋转速度和气氛的流量等工艺参数得到稳定的熔体，采用单晶作为下棒，从而循环生长有明确a,b,c三个晶体方向的稀土正铁氧体RFeO₃功能单晶晶体，整个制备过程，无腐蚀、无污染、晶体完整性好、晶体质量高、晶体生长效率高、可重复性好。
稀土铁氧体生长方法应用

[发明专利]一种超大Seebeck系数FeSb₂单晶制备方法-CN201210407642.4无效
发明人：曹义明;袁淑娟;曹世勋;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2012-10-24 - 公布日： 2013-04-17 - 主分类号： C30B11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种超大Seebeck系数FeSb2单晶的制备方法，制备过程为：以高纯的金属Fe与Sb的粉末为原料，按照Fe：Sb在1.1：8.0~1.2：9.0范围内的摩尔比配比，充分研磨后密封于石英管中，再置于垂直炉中进行生长。该方法的特点是石英管的底部为圆锥形（角度范围在25~35度），使用此类石英管的优势在于能够减少晶核形成，提高结晶效率。制得的单晶样品显现出良好的表面光洁度、致密度、均匀性。单晶粉末、单晶块材的X射线衍射图，及其劳厄衍射图可充分证实所制备的FeSb2晶体是单相的、完整的。由于此方法只需要有一个恒温区和下端梯度温区即可实现，因此具有设备简单、成本低，生长效率高的特点。
一种超大 seebeck 系数 fesb sub 制备方法

[发明专利]一种极端条件下测量材料应变特性的方法及系统-CN201010291200.9有效
发明人：陈腊;李哲;康保娟;沈少喜;敬超;曹世勋;张金仓 -专利权人：上海大学
申请日： 2010-09-21 - 公布日： 2011-04-13 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种极端条件下测量材料应变特性的方法及系统。本方法操作步骤为：1.在具有极端条件的综合物性测量系统中安置样品；2.利用惠斯通半桥法测量应变；3.利用静态应变仪在预设温度磁场值下测量样品应变；4.消除误差。本系统是：一个综合物性测量系统和一个静态应变仪分别通过GPIB接口总线和RS232接口与一个微机终端相连，该微机终端包含一个数据采集分析系统。本发明能够在极低温和强磁场条件下测量样品静态应变特性。
一种极端条件下测量材料应变特性方法系统

[发明专利]二次熔融法生长稀土正铁氧体光磁功能晶体的方法-CN201010577520.0无效
发明人：王亚彬;曹世勋;张金仓;袁淑娟 -专利权人：上海大学
申请日： 2010-12-08 - 公布日： 2011-04-13 - 主分类号： C30B29/24 文献下载
摘要：本发明涉及稀土正铁氧体（RFeO3）光磁功能晶体生长研究领域，光学浮区二次熔融法是此类材料在现阶段比较可行的一种全新的、高效的生长方法。它以高纯度的氧化铁、稀土氧化物为原料按照化学配比经过研磨、烧结、等静压等工艺流程得到料棒，再将其置于光学浮区炉中，在空气气氛中进行生长。经过本方法所得的单晶表面不论光洁度、致密度、均匀性都很理想，其特征峰明显增强，半高宽（FWHM）明显减小，从而显著提高晶体结晶质量，更容易得到纯相的完整RFeO3晶体；同时，此方法的效率很高，生长速度可以根据不同的应用目的在1－9mm/h范围内适当调节，这是提拉法、水热法、下降法、等传统方法无法达到的。
二次熔融生长稀土铁氧体功能晶体方法

[发明专利]极端条件下测量材料或电子器件交流阻抗特性的方法及系统-CN201010290764.0无效
发明人：陈腊;周云;康保娟;李备战;张金仓;曹世勋 -专利权人：上海大学
申请日： 2010-09-21 - 公布日： 2011-04-13 - 主分类号： G01R27/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种极端条件下测量材料或电子器件交流阻抗特性的方法及系统。本方法操作步骤为：1.在具有极端条件的综合物性测量系统中安置样品；2.通过循环设置LCR仪表测量参数实现扫描测量功能；3.利用LCR仪表测量样品交流阻抗；4.消除误差。本系统是一个综合物性测量系统和一个LCR仪表通过GPIB接口总线与一个微机终端相连。本发明能够在极低温和强磁场条件下测量样品或器件交流阻抗特性。
极端条件下测量材料电子器件交流阻抗特性方法系统

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