硅杂质对钒电池电解液性能的影响研究

通过循环伏安、交流阻抗和充放电等测试方法,研究了不同含量硅杂质对钒电池正极电解液电化学性能和电池性能的影响。结果表明:电解液中硅含量达到0.030 g/L时,电解液中V(IV)离子的扩散系数从(1.43～2.32)×10~(-6) cm~2/s降低至(1.23～1.99)×10~(-6) cm~2/s,反应电荷转移电阻从1.188Ω·cm~2增大到1.593Ω·cm~2,降低了电解液的电化学活性和V(IV)/V(V)电对反应可逆性;电池的容量衰减率和能量衰减率明显增大,平均库伦效率和能量效率分别降低了1.39%和3.23%。     

GaAs气相选择外延生长的研究

本文采用AsCl_3—Ga—H_2体系,研究了衬底晶面与窗壁方向、气相组分以及窗孔的几何形状、尺寸和深度等因素对GaAs气相选择外延生长表面形貌的影响。研究结果表明,如果在一定量HCl气的外延系统内进行选择外延生长,在衬底晶面为(001),窗壁方向为(100)时各种大小和深度的方形和长方形窗孔材料均有良好的表面形貌。已用掺Te法制得18GC平面型肖特基二极管用的选择外延材料,外延层的杂质浓度为1×10~(17)cm~(-3),V_B≥_4V,厚度为2～3μ。文中对GaAs选择外延生长过程中的若干问题也作了初步探讨。     

超高纯锗多晶材料制备工艺方法研究

高纯锗属于半导体材料,一般通过区域熔炼法提纯制取,微量杂质元素会显著地使其电阻率降低。因此,习惯用(杂质)载流子浓度(通过电阻率和迁移率进行表征)来表示高纯锗的纯度,(杂质)载流子浓度越低,纯度越高。为提高超高纯锗多晶材料的纯度,适应空间暗物质、中微子探测、地质勘探等领域研究的需要,开展了超高纯锗多晶材料纯度的实验工艺优化实验研究。同时,进行了区熔次数的实验研究以改进工艺过程,以期找到一种新型的超高纯锗多晶材料制备工艺,使制备出的超高纯锗多晶材料纯度达到(12～13) N,载流子浓度1×10~(11)/cm~2,电阻率2×10~3Ω·cm,迁移率1×10~4cm~2/(V·s)。     

高压合成磷化铟

采用高压温度梯度冷凝法,由元素锢和红磷直接合成纯度磷化铟多晶。每次合成1小时,可得多晶300克。典型纯度磷化铟多晶的电学性质为: n_77K=3.79～15×10~15/cm~3 μ_77K=1·94～2.94×10~4cm~2/V·s 硅和硫是合成中引起沾污的主要杂质。化学分析表明:所得多晶组份接近化学配比,能满足用LEC法拉制各种掺杂或不掺杂磷化铟单晶的要求。     

MBE用高纯钼部件的研制

探讨了用Mol粉,经过2次电子束熔炼后,再用最佳EBFZM工艺制取高纯钼的工艺和用Φ16mm×100mm高纯钼条重溶化大锭制取Φ90mm×3mmMBE用高纯钼底垫的可行性,从而成功地制取了大尺寸高纯钼部件。并成功地将纯度大于4N的高纯钼部件应用于MBE—Ⅲ、Ⅳ型设备上制作出了μ_(77K)=1.52×10~5cm~2/v·s的AlGaAs/GaAs材料。本工艺的探索成功为今后用小尺寸高纯原料制取常规尺寸高纯部件开辟了道路。     

LiCl-LiF熔盐中Li_2CO_3在钨电极上的电化学行为

680℃、LiCl-LiF纯锂盐体系,以Li_2CO_3为原料熔盐电解法制备金属锂。采用电化学方法(循环伏安、计时电位法)分析了Li_2CO_3在钨丝工作电极上的电化学行为。金属锂在钨丝电极上的还原为一步得电子可逆反应过程,在氯气析出峰前的氧化峰为加入Li_2CO_3所致,Li_2CO_3在电场作用下分解成氧化锂和二氧化碳,氧离子在氯气析出峰前放电生成氧气。往LiCl-LiF熔盐体系加入1%Li_2CO_3使锂离子的扩散系数由1.98×10~(-8) cm~2/s减到0.82×10~(-8 )cm~2/s,最小还原电流密度由0.28A/cm~2增加到0.59A/cm~2,且锂离子在钨丝电极上的电化学还原过程由扩散环节控制。     

Cu粉特性对热导管烧结毛细结构性能的影响

研究热导管铜粉的松装密度、粉末粒度、粉末粒径分布对铜粉烧结的毛细结构体断裂强度、孔隙率、毛细力吸水通量的影响。结果表明:在烧结温度为980℃,烧结时间60 min的条件下松装烧结所得铜热导管毛细结构体综合性能良好,当铜粉松装密度2.1 g/cm~3,粒径范围100~250μm,其中粒径150~250μm的质量分数为40%~70%时,铜粉烧结毛细结构体的断裂强度为9.11~9.67 MPa,孔隙率52.6%~53.8%,毛细力吸水通量1.30×10~(-3)~1.42×10~(-3) g/(s·mm~2)。     

微合金化TRIP型退火马氏体钢氢渗透行为研究

通过在0.2%C-1.5%Si-2.0%Mn成分基础上进行Nb、V和Ti微合金化成分设计以及"完全奥氏体区淬火+临界区淬火至马氏体相变点以上温度配分"工艺,获得组织为退火马氏体基体+残余奥氏体的退火型马氏体TAM。对各种钢氢渗透行为的研究发现,微合金元素析出物能够显著抑制氢在钢基体中的扩散行为。Nb、V和Ti处于可比的加入水平时,Nb微合金化钢的氢扩散系数最低,为0.716×10~(-7) cm~2/s, Ti微合金化钢为1.136×10~(-7) cm~2/s,0.052%V钢为2.647×10~(-7) cm~2/s,这些值均低于参照钢。对含钒钢,随着钢中V含量增加,氢渗透时间长,产生的氢陷阱作用增强。认为Nb和Ti在高温析出粗大的碳化物对氢的抑制作用强烈,而V在低温析出的高密度细小、弥散分布的碳化物,使基体具有大量的氢陷阱,保证材料获得强的抑制氢扩散能力。     

Effect of reduced graphene oxide-supported copper addition on electrochemical properties of La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5 electrodes

The reduced graphene oxide-supported copper(Cu@rGO) nanocomposite was introduced to improve the electrochemical properties of La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.8)Co_(0.5)alloy electrodes.Experimental results show that adding Cu@rGO nanocomposite with mass fractions of x wt%(x=0,3,6 and 9) to the alloy electrodes provides electrodes with maximum discharge capacities of 368.9 mAh/g(x=0),373.2 mAh/g(x=3),407.3 mAh/g(x=6) and 398.6 mAh/g(x=9),and high-rate dischargeabilities at a discharge current density of1200 mA/g of 40.5%(x=0),64.0%(x=3),82.0%(x=6) and 76.0%(x=9).The addition of Cu@rGO nanocomposite also provides alloy electrodes with hydrogen diffusion coefficients of 3.7×10~(-10) cm~2/s(x=0),4.1×10~(-10) cm~2/s(x=3),4.2×10~(-10) cm~2/s(x=6) and 4.0×10~(-10) cm~2/s(x=9).Clearly,the addition of 6 wt%Cu@rGO nanocomposite not only increases the electrochemical capacity of La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.8)Co_(0.5) alloy electrodes,but also improves their electrochemical kinetic properties.     

InSb-NiSb共晶复合材料的生长带组织与纤维间距

通过试验观察了掺碲6×10~(16)cm~3与不掺碲的InSb-NiSb共晶复合材料在温度梯度G=125±5℃/cm和不同凝固速度(R=0.041～1.0mm/min)的显微组织。结果表明锭棒中间的大部分区域没有出现单相和稀疏二相生长带缺陷组织(机动下降速度很慢时例外)。经过测定,NiSb纤维间距(λ)和单向凝固速度(R)的关系符合Tiller-Jackson的关系式,即: G=125±5℃/cm,未掺碲的共晶:λ~2R=0.76×10~(-10)cm~3/s; G=125±5℃/cm,掺碲6×10~(16)/cm~3共晶:λ~2R=0.99×10~(-10)cm~3/s。 它们比G=35℃/cm,未掺碲共晶的λ~2R=1.56×10~(-10)cm~3/s小。     

立式连铸高速钢W6Mo5Cr4V2 φ100mm坯的工艺试验

采用150 kg中频感应炉-150 kg过渡钢包在设计的中100 mm立式连铸机以结晶器振动频率1.2 Hz和振幅±3 mm,拉速0.4 m/min,二冷水压力0.2 MPa进行高速钢W6Mo5Cr4V2连铸试验,并测定了在不同工艺条件下高速钢莱氏体网的厚度和冷却速率。结果表明,与15 kg锭普通模铸高速钢W6Mo5Cr4V2相比,Φ100 mm立式连续铸造得到的高速钢铸坯低倍组织致密无缺陷,莱氏体网明显变薄,铸坯心部莱氏体网平均厚度≤16μm,晶粒明显细化;M_2C和MC型碳化物的析出量增多,M_6C型碳化物的析出量减少,碳化物更加细小、均匀和弥散;铸坯边部的冷却速率为3.33×10~4K/s,r/2处为9.4×10~3K/s,心部为8.1×10~2K/s,冶金质量明显优于普通模铸。     

低位错掺铟与不掺杂LEC SI—GaAs单晶生长工艺研究

在微波半导体领域内,2～3英寸高迁移率、高完整性的SI-GaAs单晶是制做GaAs器件特别是GaAs IC的理想材料,但用LEC法生长的单晶位错密度较高,EPD达10~4～10~5cm~(-2)。根据国内外的报道,现有降低LEC GaAs单晶位错工艺的实质是降低单晶的热应力与提高临界切应力。根据这种观点,我们在改进的高压单晶炉中生长了直径     

用溅射沉积生长高质量的GaAs外延膜

近来,溅射法已用于各种单晶元素、化合物、合金和超晶格半导体的生长。对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体来说,单晶的生长大多与诸如InSb、GaSb、In_(1-x)Ga_xSb、InSb_(1-x)Bi_x和InSb/GaSb超晶格的Sb基化合物和合金有关。从非掺杂的GaAs源中,通过溅射沉积法在(100)掺Cr的GaAs衬底上生长GaAs外延膜。非故意掺杂的样品为n型高阻(10~5～10~9Ω·cm),室温迁移率高达5000cm~2/v·     

MOCVD法透射式GaAs光阴极材料生长及性能研究

应用常压 MOCVD 装置制备了透射式 GaAs 光电阴极材料。p 型 GaAs 发射层掺杂浓度为10(?)～10~(19)cm~(-3),少子扩散长度为4.02μm。Al_xGa_(1-x)As 层的铝组份含量达0.83光谱吸收波长范围与设计值基本符合。用此方法生成的材料进行了阴极激活实验,制成了透射式 GaAs 光电阴极。     

石墨烯含量对陶瓷层微观结构及耐蚀性能的影响

通过在Na_2SiO_3-KOH基础电解液中加入石墨烯添加剂,研究了石墨烯含量对镁锂合金表面含碳陶瓷层形貌、物相组成以及厚度等的影响。采用电化学极化曲线和阻抗谱方法研究了镁锂合金表面含碳陶瓷层在3. 5%NaCl溶液中的腐蚀过程。其结果表明,随着石墨烯含量的升高,含碳陶瓷层表面微孔分布趋于均匀,其陶瓷层厚度和致密性也得到明显的提高。含碳陶瓷层主要由SiO_2,Mg_2SiO_4以及MgO物相组成,而石墨烯则以机械形式弥散分布于表面陶瓷层中。在3. 5%NaCl溶液中浸泡30 min后,未添加石墨烯制备的陶瓷层自腐蚀电流密度为3. 12×10~(-6)m A·cm~(-2),自腐蚀电位为-1. 623 V;而当石墨烯含量为10 ml·L~(-1)时,制备的含碳陶瓷层自腐蚀电流密度和自腐蚀电位则分别降低到2. 69×10~(-7)mA·cm~(-2)和-1. 568 V。阻抗谱数据表明陶瓷层的阻抗模值随着石墨烯含量的升高呈现出先增加后降低的趋势,且陶瓷层的耐蚀性主要由致密层特性决定。     

贵金属高灵敏显色反应的研究——ⅤⅢ.铑(Ⅲ)-碘化钾-丁基罗丹明B体系

众所周知,碱性染料参与的显色反应多属有机溶剂萃取显色反应。对于一价络阴离子,其摩尔吸光系数近于1×10~5l·mole~(-1)·cm~(-1)。Marczenko等采用有机溶剂萃取浮选的方法研究过铑(Ⅲ)-SnCl_2-孔雀绿体系,拟定的萃取浮选分光光度法的灵敏度虽较高[C=1.44×10~5(苯+丙酮)和‘=3.4×10~5l·mole~(-1)·cm~(-1)(异丙醚+丙酮)],     

4-(3-吡啶基)-2-巯基咪唑修饰碳糊电极的研制及微量铜的测定

用化合物4-(3-吡啶基)-2-巯基咪唑(PMI)修饰碳粉制备了化学修饰碳糊电极,基于该氮杂环巯基化合物对Cu2+络合的选择性,Cu2+可富集于该电极表面。修饰电极经富集后再于-0.4 V还原20 s,阳极化扫描,在0.1 V左右可以获得灵敏的铜阳极溶出峰。其二次导数峰电流与Cu2+在5.0×10-9~2.0×10-5mol/L浓度范围内呈线性关系,检出限可达2.0×10-9mol/L(S/N=3)。采用本法不经过预分离,对成分复杂的阳极泥和铝合金等样品中的铜可进行直接测定。     

熔盐共沉积法制备Gd-Mg合金电化学行为的研究

以钼丝为参比和工作电极,在1000℃下研究了添加Gd_2O_3和MgO的GdF_3-LiF熔盐体系的阴极电化学行为。同时将Gd_2O_3∶Mg O=6.22∶1的混合氧化物在-1.0V的恒电位下进行电解,并对产物进行表征。结果表明,Gd~(3+)在惰性电极上的析出电位在-0.85V(vsMo)附近,Mg~(2+)在惰性电极上的析出电位在-0.5V(vsMo)附近。两者的析出是准可逆的简单一步电荷传递过程。且过程受扩散控制,扩散系数通过循环伏安法计算为:D(Gd~(3+))=4.33×10~(-5)cm~2·s-1,D(Mg~(2+))=1.03×10~(-5)cm2·s~(-1)。Mg在Gd-Mg合金中以GdMg相存在,且分布均匀。     

掺硅的GaAs体单晶的补偿比及载流子浓度的分布

采用红外吸收法测定熔体生长掺硅的GaAs单晶的补偿比。实验结果表明:当2×10~172×10~18/厘米~3,θ分别随n的减少或增加而增加。 从施主、受主浓度的分布是同步的,以及沿锭长分布符合定向凝固的杂质分凝规律,提出与杂质硅有关的Si_(As)和Si_(Ga)·V_(Ga)为主要补偿受主,并讨论了Si的掺杂行为。 垂直于晶体生长方向的试样的n,N_D和N_A的分布特征,表明N_A似乎是影响均匀性的主要缺陷。根据实验结果,简要地讨论改进均匀性和减小补偿比的一些措施。     

占空比对脉冲电镀Ni-Cr-Mn合金镀层的影响

利用脉冲电镀法在Q235钢表面制备Ni-Cr-Mn合金镀层。采用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS),考察占空比对镀层成分、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明:随占空比增大,镀层中镍含量增加,铬、锰含量减少;沉积速率减小;在35g/L NaCl溶液中,镀层耐蚀性减弱;占空比为20%时,镀层均匀致密,具有最大的腐蚀电位(-0.301V)、最小的腐蚀电流密度(1.819×10~(-8) A·cm~(-2))和最大的电荷转移电阻(3 763Ω·cm~2),耐蚀性最好。