硅掺杂对PTC陶瓷相组成、微结构及性能的影响

采用固相法制备了不同硅掺杂量的BaTiO3基PTC陶瓷,研究了硅掺杂量和Ba2TiSi2O8第二相对PTC陶瓷电性能以及微观结构的影响,并分别以XRD和SEM对样品的相组成和显微结构进行了研究.结果表明,少量硅的加入降低了室温电阻率;硅的加入有利于传质和限制晶界移动;当硅掺杂量不大于0.5 mol％时,样品的电阻-温度系数和升阻比都随着硅掺杂量的增加而增大;硅不单是烧结助剂,而且它可以改变晶界相组成.当硅浓度超过0.5 mol％时,样品出现Ba2TiSi2O8第二相.随着硅的浓度进一步加大,Ba2TiSi2O8第二相增多,电阻率逐渐增大,电阻一温度系数减小,但升阻比却增大.Ba2TiSi2O8第二相的出现,导致样品的PTC效应出现缓变的现象.     

La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ陶瓷的相组成与导电性能

用固相反应法制备了La0.2Ba0．8Co0．8Fe0．2-xZrxO3-δ（x≤0．10）系列陶瓷样品（简称LBCFZ）,对其相组成和电性能进行了表征。研究表明,常温下的LBCFZ为立方钙钛矿相结构,且当0≤x≤0．08时,其晶胞常数随着Zr掺杂量的增加而线性增大。LBCFZ陶瓷样品的电导率随温度的变化存在明显的转变温度（Tp）：当温度低于Tp时,样品的电导率随着温度升高而增大;当温度高于t时,样品的电导率随着温度升高而减小。另外,LBCFZ样品（x=0．02的样品例外）随着Zr含量的增加,电导率减小,转变温度Tp降低。     

采用Sol-Gel法制备Al~(3+)改性钛酸钡陶瓷

采用溶胶凝胶法制备Ba Ti1-xAlxO3(x=0.02,0.04,0.06,0.08)陶瓷样品,借助XRD、SEM和Agilent4284A分别对样品的晶相、显微结构和介电性能进行研究。结果表明:Al3+加入后,主晶相没有变,仍为BaTi O3,但第2相Ba Al2O4出现;随着Al3+的掺杂含量增加,样品的平均晶粒尺寸减小,密度从5.46 g/cm3增加到了5.81 g/cm3,且当x≥0.06时,样品的密度趋于稳定;当测试频率为1 MHz时,随着Al3+掺杂含量的增加,介电常数从4 766减小到1 834,介电常数温度系数从0.001 32/℃增加到0.001 8/℃,介电峰出现展宽现象。同时,采用GULP模拟软件对体系的缺陷能进行计算,缺陷偶极子[2AlTi'+V··O]的稳定性为-1.915 e V。     

Ba（Fe0．5Nb0．5）O3／Ni复合陶瓷材料介电性能的研究

在氮气气氛中采用传统固相法制备了（1-x）Ba（Fe0.5Nb0.5）O3／xNi（x=0．1,0．2,0．3;BFN／Ni）复相陶瓷,并研究了Ni含量对复相陶瓷晶体结构、显微组织、渗流阈值及介电性能的影响．研究结果表明：在高温烧结过程中,Ni含量为30wt％时,BFN和Ni没有发生化学反应．BFN／Ni复合陶瓷的电阻率随着Ni含量的增加而下降,且在渗流阈值附近,复合材料从绝缘体逐渐变为导体．BFN／Ni复合陶瓷的介电常数会随着Ni含量的增加而急剧增大．在室温下1kHZ条件下,当Ni含量为30wt％时,复合陶瓷材料的介电常数约为1670000,这是由于在导体和绝缘体的相界面处积累了大量的空间电荷,并由此产生界面极化,导致介电常数显著增大,且随着导体含量的增加,这种界面效应更加明显．对于介电常数的增加,可以借助Maxwell—Wagner极化模型来给予解释．     

n型(AgSbTe2)x(PbTe)1-x热电材料的制备和性能

采用熔融缓冷法制备了组成为(AgSbTe2)x(PbTe)1-x(x=0.04—0.20)的热电材料,研究了AgSbTe2固溶量对材料微观结构和热电传输性能的影响。结果表明,当AgSbTe2固溶量增大时,样品易发生相结构偏析,样品由富Pb和富AgSb的两相组成。样品热导率随AgSbTe2固溶量增加而降低,电性能也有一定程度的降低。样品的无量纲热电优值(ZT)随AgSbTe2固溶量的减小而增加。     

Ba和Ca掺杂对Bi_2Sr_2Co_2O_y热电性能的影响

Bi_2Sr_2Co_2O_y是一种性能优异的层状钴酸盐热电材料,改变材料层与层间错配度可以提高材料的电导率、降低热导率,优化材料的热电性能。本文采用固相反应法合成并制备Bi_2Sr_2Co_2O_y(M=Ca,Ba;x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25)样品,通过XRD、SEM等表征样品的物相结构、微观组织。结果表明:Ba和Ca进入晶格,随着Ba和Ca掺杂量的增加,样品的热导率和电阻率与未掺杂的相比明显降低,材料的ZT值显著提升,当掺杂量x=0.2时,Bi_2Sr_2Co_2O_y和Bi_2Sr_2Co_2O_y样品的ZT值最高,在973 K分别达到0.22和0.41,Bi2Sr2Co2Oy热电性能显著改善。     

Er／Yb／Al掺杂ZnO薄膜的结构与形貌研究

采用射频磁控溅射技术在室温下Si衬底上制备了ZnO薄膜和Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜。通过对XRD的结构分析表明：未掺杂ZnO薄膜沿c取向性生长,掺杂ZnO薄膜偏离了正常生长,变为（102）取向性生长的纳米多晶结构;Er／Yb／Al掺杂的ZnO薄膜的晶粒尺寸随着Er元素含量的增多而减小。经AFM对其形貌分析表明：Er^3＋、Yb^3＋、Al^3＋的掺入引起了ZnO薄膜晶格场变化,使薄膜表面粗糙度变大。     

Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10?2 emu/g。     

高温熔体快速测温传感器的陶瓷材料

为解决高温熔体快速测温问题,采用对比实验法,对钛酸铝-莫来石复相材料进行了研究.研究结果表明,随着莫来石含量的增加,钛酸铝-莫来石复相材料的室温抗折强度、抗分解能力和电阻率均增加;随着钛酸铝含量的增加,钛酸铝-莫来石复相材料的抗热震性增加;含有20%莫来石的钛酸铝-莫来石复相材料,抗折强度达22MPa,1100℃保温5h不分解,1 000℃时的电阻率为4.9×10~4Ω·m,6s内自室温至1650℃的测温过程,材料不熔融、不炸裂.用此材料制成的陶瓷管的孔间开路电阻值为2.3 MΩ,所测温度信号稳定,能够用于高温熔体快速测温传感器.     

水热法制备多种ZnO纳米结构及其发光性能

以氯化锌(ZnCl2) 和氨水(NH4OH)为原料,以十六烷基三甲基氯化铵(1631)为辅助剂,采用水热法制备出了多种形貌的ZnO纳米结构,运用X射线衍射、扫描电子显微镜和室温光致发光谱研究了ZnO样品的结构、形貌和光学性质,探讨了表面活性剂1631在多种ZnO结构形成过程中的作用机理.研究表明多种ZnO纳米结构均为单晶,随着表面活性剂用量的增加,ZnO纳米结构的长径比减小;ZnO纳米结构都出现一个强的蓝紫外发射峰,ZnO的蓝紫外发受到其比表面积的影响.     

石墨烯／ZnO／聚苯胺复合材料的制备及其储锂性能的研究

以六水合硝酸锌、石墨及苯胺为原料,采用传统水热一原位聚合两步法首次制备了石墨烯／ZnO／聚苯胺复合材料．通过XRD、SEM、FT—IR、TG等分析方法对产物进行表征,并测试了该复合材料的储锂能力和循环稳定性．实验结果表明：ZnO以纳米棒状结构均匀分布在石墨烯表面,聚苯胺包裹在石墨烯／ZnO的表面形成石墨烯／znO／聚苯胺复合材料．电化学性能测试结果表明：石墨烯的存在可有效提高ZnO的导电性,同时聚苯胺柔性分子链可有效缓冲ZnO在充放电过程中的体积效应,对电极材料的循环稳定性起到了至关重要的作用．     

Preparation and Characterization of Multi Shape ZnO/PVDF Composite Materials

Two different morphologies of ZnO(lotus-shaped, rod-shaped) and ZnO/PVDF composite materials were prepared. The morphologies of ZnO and composite materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM). Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR), thermal gravimetry(TG), and X-ray diffraction(XRD) were also used to characterize the chemical structures and phase composites of ZnO and ZnO/PVDF composite materials. Breakdown voltage, dielectric constant and dielectric loss of ZnO/PVDF composite materials were also tested. Microstructure analysis showed that ZnO nanoparticles dispersed uniformly in the matrix. And the dielectric constant expresses a significantly improvement while the dielectric loss and breakdown voltage expresses no significant change. Moreover, dielectric constant keeps an improvement tendency with increasing content of ZnO.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.     

ZnO/TiO2薄膜制备及在太阳能电池中的应用

用丝网印刷结合溶胶凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,用溶液浸渍法制备了ZnO/TiO2复合薄膜;对薄膜的热处理制度、表面形貌、横断面结构、吸光度等进行了分析;组装电池,测试了电池的光电性能,结果表明：浸渍Zn（Ac）23 h,经过适当的热处理后,可以形成结晶良好,吸光度较好的ZnO/TiO2复合薄膜,电池的开路电压,短路电流以及光电转换效率均得到较大的提高.     

ZnO/TiO_2薄膜制备及在太阳能电池中的应用

用丝网印刷结合溶胶凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,用溶液浸渍法制备了ZnO/TiO2复合薄膜;对薄膜的热处理制度、表面形貌、横断面结构、吸光度等进行了分析;组装电池,测试了电池的光电性能,结果表明:浸渍Zn(Ac)23 h,经过适当的热处理后,可以形成结晶良好,吸光度较好的ZnO/TiO2复合薄膜,电池的开路电压,短路电流以及光电转换效率均得到较大的提高。     

ZnO/C复合材料的制备与性能

为了制备ZnO/C复合材料并探讨其吸波性能,利用金属有机骨架MOF-5为前驱物,采用溶剂热法制备了ZnO/C复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶转换红外光谱分析仪与矢量网络分析仪对ZnO/C复合材料的物相组成、微观结构、形貌及性能进行了分析.结果表明,ZnO/C复合材料是由薄片状组织堆叠形成的完整立方体结构,且ZnO与C分布均匀.当复合材料涂层厚度为7 mm时,在17.18 GHz处的反射损耗可以达到最大幅值.ZnO/C复合材料在远红外区和超远红外区均具有良好的吸波性能.     

低密高强压裂支撑剂的研究

以煤矸石矿渣+粉煤灰矿渣为主料,引入TiO2+ZnO+白云石复合矿化剂,通过调整组分配比,优化控制工艺过程、工艺参数,探索支撑剂制备工艺条件及其影响规律,于1 330℃~1 370℃制备出体积密度为1.54g/cm3,破损率为3%~5%的低密高强压裂支撑剂.借助于XRD、SEM等手段对其物相组成和表面形貌进行表征.     

La1-xZnxMnO3和La2/3Sr_((1-x)/3)Znx/3MnO3的磁电输运特性

用固相反应方法制备La1-xZnxMnO3和La2/3Sr(1-x)/3Znx/3MnO3化合物。La1-xZnxMnO3在不同掺杂浓度x的研究表明:Zn2+在一定浓度范围内掺杂,具有钙钛矿结构,但掺杂浓度在50%~70%时有ZnO衍射峰,其电阻率在100 K以上随温度而下降,当掺杂浓度为x=0.3时电阻率最低。当Zn2+和Sr2+共掺而     

K0.5Bi0.5TiO3:ZnO无铅铁电复合陶瓷的退极化行为

为了抑制K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3的退极化现象,提高铁电性能,以K_2CO_3、TiO_2、Bi_2O_3及ZnO为原料,通过二步固相法合成无铅铁电复合陶瓷K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3:ZnO(KBT:ZnO).通过X射线衍射、扫描电子显微镜、铁电和介电测试分析了复合陶瓷的微观结构和介电行为.结果表明:KBT中引入20%(物质的量百分数)的ZnO后,复合陶瓷中生成了第三相Zn2TiO_4,同时,KBT的极化能力及其铁电行为得到改善.阻抗测试表明复合铁电陶瓷内部只存在一种导电机制,即电子电导.特别是ZnO的引入抑制了KBT由正常铁电体向弛豫铁电体的相转变,对KBT的应用和研究有着重要的作用.     

Au/ZnO催化剂原位红外及CO氧化性能研究

利用原位IR技术并结合XRD、BET、TG-DTA-DTG等表征手段,研究了Au/ZnO催化剂的焙烧过程结构与组成的变化,在常温干燥和加湿条件下,考察了Au/ZnO催化剂的CO氧化性能.结果表明,载体前驱体的化学组成是Zn5（OH）6（CO3）2,它在150℃左右开始分解,250℃左右强烈分解为ZnO、H2O和CO2,温度高于300℃后,分解接近完全;Au/ZnO催化剂具有较高CO氧化活性和稳定性,在常温条件下可连续反应2 000 h使CO完全氧化.水分促进了催化剂中类碳酸根物种的累积,对Au/ZnO催化剂的CO氧化性能有不利影响.