Zn1+xGa2-0.01-yGex03x+4∶0.01Cr,yBi长余辉纳米粒子的制备及其光学性质研究

采用水热合成及后续煅烧法制备了Zn1+xGa2-0.01-yGexO3x+4∶0.01Cr,yBi(x=1～4,y=0～0.04)长余辉纳米粒子(PLNPs).通过优化反应条件、Zn和Ge组成比例及Cr/Bi共掺杂比例,提高了材料的余辉发光性能.考察了煅烧温度和Cr/Bi共掺杂比例对PLNPs余辉发光性能和物相的影响,结果表明:当水热反应温度为180℃,水热反应时间为24 h,x取2,y取0.02时,样品的余辉发光性质最好.所制备的PLNPs的最佳组成为Zn3Ga1.97Ge2O10∶0.01Cr,0.02Bi,其具有尖晶石结构,余辉时间大于15d,具有良好的长余辉发光性能.     

激光冲击波对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响

为了研究激光冲击处理对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响,采用Nd:YAG激光器对ZnO压敏陶瓷进行激光冲击处理,利用压敏电阻直流参量仪（CJ1001型）测量材料电学参量和X射线衍射仪、电子扫描显微镜表征相组成及微观形貌,取得了激光冲击处理前后ZnO压敏陶瓷电学性能的实验数据。结果表明,ZnO压敏陶瓷经激光冲击处理后,电位梯度降低了15.6%;非线性系数大幅提高了43.4%;漏电流降低了50%;同时,ZnO压敏陶瓷相组成除高温烧结态(包括ZnO主晶相、Zn2.33Sb0.67O4尖晶石相以及-Bi2O3相)外,而还出现了新相-Bi2O3相。新相的出现是材料电学性能变化的根本原因。     

OE工业激光及其应用

激光熔覆 Ni Cr Al-陶瓷涂层的磨损性能和显微组织研究陈庆华　龙晋明　魏　仑(昆明理工大学材料与冶金工程学院材料系 ,昆明 65 0 0 93)运用激光熔覆技术和原位反应合成的原理 ,在 4 0 Cr钢表面用预置涂层的方法 ,制备了 (Ti O2 + B2 O3+Al2 O3+ Ti B2 ) / Ni Cr Al金属陶瓷涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针及显微硬度计等手段对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了分析研究。实验表明 ,熔覆过程中同时原位生成 Ti B2 和 Al2 O3亚微米颗粒 ,原位生成的两个陶瓷相都以弥散的方式存在于 Ni Cr Al晶…     

Zn-Nb-O微波介质陶瓷的结构与性能研究

采用传统固相反应法制备(1-x)(0.7ZnNb2O6-0.3Zn3Nb2O8) xZnAl2O4 (摩尔分数x=0~10%,ZZZ)微波介质陶瓷,研究了其物相组成、晶体结构及微波介电性能。结果表明,ZZZ材料能在1 150 ℃烧结成瓷,形成了ZnNb2O6、Zn3Nb2O8和ZnAl2O4共存的复相结构,无其他新相生成。在微波频率下,ZZZ陶瓷的介电常数为21~24,品质因数与频率之积(Q×f)为30 000~85 000 GHz。随ZnAl2O4含量的增加,ZZZ陶瓷的微波介电常数、Q×f值及谐振频率温度系数均减小,温度稳定性提高。     

(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3固溶体系统第二相的研究

研究了(Ba1-xSrx)(Zn1/3Nb2/3)O3(BSZN)固溶体系统在烧结中生成的第二相,分析了第二相的分布、形貌、形成规律、机理以及对介电性能的影响。研究表明,系统的主晶相为BSZN,同时生成了大量的第二相——Ba5Nb4O15(、Ba5-xSrx)Nb4O15(x=0~5)、Ba2Nb2O7、BaNb2O6等。第二相的生成是由于ZnO的挥发造成的;烧结温度越高、烧结时间越长,ZnO的挥发越多,第二相的含量也越多。第二相的形貌大部分为长方形的板状,样品的表面部分或完全被第二相所覆盖,且有少量呈粒状散布于晶粒之间。第二相的生成会对系统介质损耗产生不利的影响。     

Cr2O3掺杂对17 Ni/(10 NiO-NiFe2O4)金属陶瓷的致密化及抗熔盐腐蚀性能的影响

采用常规冷压烧结技术制备Cr2 O3掺杂17Ni/(10NiO?NiFe2 O4)金属陶瓷试样,并研究Cr2 O3不同掺杂量对金属陶瓷材料物相组成、显微组织、烧结致密化和电解温度(960℃)下的抗熔盐腐蚀性能的影响.结果表明:Cr2 O3掺杂后固溶在陶瓷基体相NiFe2 O4晶格内,导致晶格发生畸变,促进了烧结致密化.随着Cr2 O3掺杂量逐步加大,试样的致密度也逐步提高,当Cr2 O3掺杂量达到4%时,致密度高达99%,比未掺杂Cr2 O3的试样提高了4.98%.同时发现掺杂适量的Cr2 O3能够明显改善17Ni/(10NiO?NiFe2 O4)金属陶瓷抗熔盐腐蚀性能,当Cr2 O3的掺杂量为2%时,试样在熔盐腐蚀中更易生成致密的腐蚀反应层,抗熔盐腐蚀性能最优异,熔盐腐蚀率最低,为1.7736×10-3 g·cm-2·h-1,约为未掺杂Cr2 O3的1/3.     

1250℃烧结Fe-28 Al-5 Cr（at．％）合金结构的透射电子显微学表征

利用透射电子显微镜（TEM）研究了一种在1250℃下热压烧结的Fe?28Al?5Cr （at．％）合金的显微结构。研究结果表明：基体由DO3型有序相Fe3 Al组成,Cr以固溶方式存在于基体中。α?Al2 O3主要沿Fe3 Al晶界析出,晶内也有少量分布。这些α?Al2 O3析出相颗粒表面通常会形成尖晶石结构的FeAl2 O4包裹层。同时发现基体三叉晶界处有孔洞的形成,且孔洞中松散填充着α?Al2 O3颗粒。在Fe3 Al晶内存在着a／2＜110＞刃型全位错。     

Zn0.9Mg0.1Al2O4微波导热陶瓷材料的改性研究

采用固相反应法烧结制备了具有较高热导率的Zn0.9Mg0.1Al2O4 +x%TiO2 (质量分数0≤x≤3)微波介质陶瓷,并研究了TiO2对Zn0.9Mg0.1Al2O4陶瓷的晶相、微观形貌、微波介电和导热性能的影响。研究表明,随着TiO2掺杂量增加,Zn0.9Mg0.1Al2O4陶瓷中会出现少量非化学计量数化合物产生的相。同时,掺杂TiO2会促进晶粒生长。这是由于掺杂TiO2促进了烧结反应的进行,同时也抑制了微观晶格紊乱和宏观偏析,使Zn0.9Mg0.1Al2O4陶瓷的介电与导热性能得到提升。结果表明,Zn0.9Mg0.1Al2O4+2%TiO2陶瓷在1 500 ℃烧结时具有最佳的介电与导热性能,介电常数εr =8.57,品质因数与频率之积Q×f = 180 861 GHz,热导率为19.67 W/(m ·K)。     

纳米SnZn_2O_4的制备及工艺优化

采用水热法制备了Sn Zn2O4纳米粉体,研究了Sn/Zn摩尔比与保温时间对所制纳米粉体晶相的影响。结果表明,水热法制备Sn Zn2O4纳米粉体的最佳工艺参数为Sn/Zn摩尔比为2∶5,240℃下保温3 d。     

ZnO-B2O_3-SiO_2系统的相结构与介电性能的研究

对 Zn O- B2 O3- Si O2 三元系统进行了 XRD和介电性能定量关系的研究。系统的主、次晶相为 Si O2 、Zn2 Si O4相。调整各组分 ,获得了超低介电常数的介质陶瓷 ,其介电常数ε为 5 ,介电损耗 tanδ≤ 5× 10 - 4 ,容量温度系参数αc≤ (0± 30 )× 10 - 6 /°C、绝缘电阻 IR≥ 10 1 2 Ω ,烧结温度为 1140°C。并对系统进行了 X-射线分析 ,探讨了用X-射线衍射峰强度计算各物相含量的方法。     

ZnCr2O4湿敏陶瓷工艺研究

研究了ZnO不同含量对ZnCr2O4湿敏陶瓷线性度及LiCl,Al2O3,CaCO3掺杂对湿阻特性的影响,实验表明,过量的ZnO可含理可改善陶瓷的线性度,Ca^2 的加入可提高湿敏陶瓷的机械强度,降低烧结温度。     

ZnCr_2O_4陶瓷湿度检测新方法

电阻型湿敏陶瓷在湿度检测上的应用有一定局限性，采用ＺｎＣｒ２Ｏ４系陶瓷检测湿度可以避免这种局限性。通过实验研究了ＣＯ、ＣＯ２、ＳＯ２、Ｈ２Ｓ、ＮＨ３、ＣＨ３ＯＨ及Ｃ２Ｈ５ＯＨ七种气体对湿度检测的干扰情况。结果证明，这种方法是可行的。     

TiO2-ZnO系尖晶石型红外辐射涂料的制备和研究

以Fe2O3-MgO-cordierite体系为基础,用不同质量分数TiO2和ZnO进行掺杂,制得具有高发射率的尖晶石型红外辐射涂料。通过XRD、SEM、红外发射率测试、傅立叶变换红外光谱测试、抗热震性测试等测试方法对所制备的红外辐射涂料的物相、微观形貌、红外发射率和抗热震性能进行分析。结果表明,经高温烧结后生成了ZnFe2O4、TiMg2O4、MgFe2O4尖晶石结构,当TiO2质量分数为10%时,涂料在8～14 m波段的发射率最高达到0.963,并且抗热震性良好。     

超声波化学法合成纳米铁酸镁粉末

用超声波化学法合成了纳米尖晶石型铁酸镁(MgFe_2O_4)粉末,并用 X 射线衍射(XRD)、电子透射电镜(TEM)、红外光谱对产品的纯度、结晶度,粒径以及内部形态及结构进行了分析表征。结果表明:当镁和铁以 1:2 的摩尔比配合、超声频率为 20.81 kHz、超声辐射 50 min 时,可得到纯度较高、结晶度好、粒径分布窄的尖晶石型铁酸镁纳米颗粒。     

Mg或Cd掺杂尖晶石型LiMn_2O_4的晶格畸变

采用室温固相法,用Mg或Cd掺杂制备了LiMn2O4前驱体,经分步煅烧获得晶型良好的尖晶石型LiM0.2Mn1.8O4(M=Mg,Cd)。结果表明,不同元素掺杂会导致LiMn2O4产生不同程度的晶格畸变。Mg掺杂引起晶格收缩,并导致Mn(Ⅳ)—O和Mn(Ⅲ)—O键能强度增加,对应的红外吸收峰波数增加17.59和2.16cm–1而发生蓝移;Cd掺杂引起晶格膨胀及Mn(Ⅳ)—O和Mn(Ⅲ)—O键能强度降低,对应的红外吸收峰波数均减少2.13cm–1而发生红移。     

尖晶石型LiMn_(2-x)Ga_xO_4的合成及电化学性能研究

为了提高锂离子电池尖晶石锰酸锂正极材料的循环性能和倍率性能,采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了LiMn2–xGaxO4(x=0,0.02,0.05,0.07)正极材料。研究了Ga掺杂对所制材料性能的影响。结果表明:制得的LiMn2–xGaxO4具有单一的尖晶石结构。当Ga3+掺杂量为x=0.05时,LiMn2–xGaxO4首次放电比容量为117.1 mAh/g,经过95次循环后,放电容量保持率高达97.9%;在高倍率4C条件下,首次放电比容量为100.9 mAh/g,30次循环后放电比容量为102.4 mAh/g,具有优异的倍率性能。     

Sol-gel combustion synthesis and characterization of CoCr2O4 ceramic powder used as color solar absorber pigment

A facile citric acid assisted sol-gel combustion method was performed to synthesize cobalt chromite (CoCr2O4) ceramic pigment. The effect of the annealing temperature on structure, morphologies, and optical properties of the prepared CoCr2O4 pigments were systematically studied by thermogravimetry, differential thermal analysis, X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscope (FESEM). The results show that CoCr2O4 spinel crystal was achieved after heat treatment of the as-burnt powder at a relatively low temperature (400 °C) and the average crystallite size of the CoCr2O4 pigment increased with the annealing temperature. Furthermore, on the CIE parameters of CoCr2O4 pigment, a and b values became much more negative with the annealing temperature due to much more Co2+ ions located in tetrahedral sites and much more Cr3+ ions located in octahedral sites. Finally, the measured solar absorptance indicates that this ceramic pigment is expected to fabricate the color paint coating for solar absorber application.     

尖晶石结构LiTi2O4薄膜光学性质研究

用激光脉冲沉积(PLD)方法,以MgAl_2O_4(001)为衬底制备了过渡金属氧化物LiTi_2O_4薄膜.采用X射线衍射(XRD)对所制备材料进行结构测试,结果表明,材料具有立方尖晶石单相结构,结晶性能良好.应用拉曼光谱和光谱椭偏仪(SE)分别研究了材料在常温下的拉曼活性声子特性和可见-近红外波段的折射率和消光系数.应用第一性原理计算了LiTi_2O_4材料的能带结构和态密度,结果表明理论计算结果和实验测试结果具有很好的一致性,能带计算结果能够很好的解释薄膜的光学常数.     

Optimizing the Oxygen-Catalytic Performance of Zn–Mn–Co Spinel by Regulating the Bond Competition at Octahedral Sites

By using the more electro-negative Mn³⁺ ion to partially replace Co³⁺ at the octahedral site of spinel ZnCo₂O₄, i.e., forming ternary Zn–Mn–Co spinel oxide, the electrocatalytic oxygen reduction/evolution activity is found to be significantly increased. Considering the physical characterization and theoretical calculations, it demonstrated that the bond competition played a key role in regulating the cobalt valence state and the electrocatalytic activity. The partial replacement of octahedral-site-occupied Co³⁺ by Mn³⁺ can effectively modulate the adjacent Co–O bond and induce the Jahn–Teller effect, thus changing the originally stable crystal structure and optimizing the binding strength between the active center and reaction intermediates. Certainly, the Mn-substituted ZnMn_1.4Co_0.6O₄/NCNTs exhibit higher electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) activity than that of ZnCo₂O₄/NCNTs and ZnMn₂O₄/NCNTs, supporting that the Co–O bond covalency determines the ORR activity of spinel ZnCo₂O₄. This study offers the competition between adjacent Co–O and Mn–O bonds via the B_Oh–O–B_Oh edge-sharing geometry. The ion substitution at octahedral sites by less electronegative cations can be a new and effective way to improve the electrocatalytic performance of cobalt-based spinel oxides.     

Mn：MgAl2O4单晶体的生长及光谱特性研究

用改进的焰熔装置培育了Ｍｎ：ＭｇＡｌ２Ｏ４尖晶石单晶体，运用扫描电镜，ｘ射线衍射，分光光度计分析测试了Ｍｎ：ＭｇＡｌ２Ｏ４的晶体质量，理化特性，光谱特性。结果表明：掺锰尖晶石是很有希望的绿光波段激光材料。同时赋色良好的晶体也是优秀的人造饰品材料。