Bi12SiO20熔体表面张力对流研究

利用高温熔体实时观察装置观察和研究了Ｂi12SiO2０熔体表面张力对流从稳态向振荡态的转变过程;稳态过程中的对流图样变化;可能与对流转变有关的两个对流区域的交叉;振荡态对流的分叉现象。     

应用轮廓吻合法测量Li2B4O7·KNbO3溶液的表面张力系数

讨论了一种表面张力测量方法－－轮廓曲线吻合法,它是一种应用计算机技术,用数字图像信息处理液滴轮廓的方法,应用数字图像测量和信息处理技术,将置于氮化硼水平平板上的LiB4O7 KNbO3液滴的轮廓 图像记录在录像带上,然后转换成数字图像数据,并与理论方程的数值解吻合,求得表面张力系数,用这种方法测得的Li2B4O7 KNbO3溶液的表面张力温度系数和表面张力溶 质系数分别为γT（mN/m)=210 0.15(T-900度）,900度≤T≤1000度,γc(mN/m)=229-0.45(CKN-10wt%),10wt%≤CKN≤30wt%。     

对流边界层的水平温度场研究

本研究运用对流水槽模拟研究了均匀下垫面自由对流边界层的水平温度场结构特点．按照几何相似、运动相似和动力相似等要求设置初始条件和边界条件实施模拟。对流水槽的尺度为1．5m×1．5m×0．6m,先加入具有一定温度层结的去离子水,然后底部加热形成对流,模拟对流边界层的发生和发展．运用快速响应的温度传感器测量温度廓线和不同高度上的温度起伏：运用准直光闪烁原理获得光学湍流场．按照温度廓线和光学湍流场的结果得到对流边界层厚度和稳定度等参数．按照不同高度的水平脉动温度,运用AR谱方法研究水平温度谱峰值频率所对应的尺度,该尺度对应于对流边界层的准二维对流热泡的水平尺度。统计研究结果表明,自由对流边界层大涡的水平尺度在边界层的下部随高度的增加而增加,约在0．65倍边界层厚度处达到最大,然后随高度的增加又逐渐减小。物理模拟和数值模拟和野外观测结果一致．按照对流热泡的这种特点,提出了一个自由对流边界层的热泡模型．     

TiO2和α-Al2O3晶体的生长习性

通过水热法制备粉体的实验观察到金红石、锐钛矿和α－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性,采用配位多面体生长习性法则合理地解释了ＴｉＯ２和α－Ａｌ２Ｏ３的生长习性,其主要结果为α－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长飞快生为平板｛０００１｝,其各晶面的生长速度为：Ｖ｛０００１｝〈Ｖ｛１１２３｝〈Ｖ｛０１１２｝＝Ｖ｛１１２０｝〈Ｖ｛０１１０｝;金红石的生长习性为柱状,其各晶面的生长速度为;Ｖ〈１１０〉〈Ｖ〈１００〉〈Ｖ〈１０１〉     

对流效应和溶质浓度对KNbO3晶体界面形貌稳定性的影响

研究了在不同对流形态对KNbO3晶体生长形貌的影响。在温度梯度较小的扩散-平流区域,晶体以枝蔓晶的形态生长;而在温度梯度的较大的扩散-对流区域,生长出的晶体呈现光滑晶面。通过测定不同区域KNbO3晶体界面附近的溶质浓度分布,从对流效应降低晶体界面附近的溶质浓度分布的不均匀性的角度研究了对流效应对晶体界面形貌稳定性的影响,证明对流效应提高了晶体界面形貌稳定性,与晶体界面弥散度的理论计算相一致。同时解释了扩散-对流区域的晶体尺寸大于扩散-平流区域的晶体尺寸的原因。观察并定性地解释了不同溶质浓度KNbO3形成不同的界面非稳定形貌,当KNbO3重量百分比为20wt%时形成骸晶,30wt%时形成枝蔓晶。     

新型压电晶体Li2B4O7的性能、生长和应用

本文详细介绍了我们在Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７晶体坩埚下降法生长方面的研究进展，报道φ３、φ４无芯区、无孪晶、无云层、无开裂和无散射的Ｌｉ２Ｏ４Ｏ７晶体的生长条件与缺陷消除，包括高纯原料的制备与成型、缓慢的生长速率、微凸和平的固液界面形状和适当的自退火工序，同时还简要介绍了该晶体的基本性能，综述了近年来的研究进展以及该晶体在ＳＡＷ器件方面的应用。     

高温氧化物熔体中表面张力对流效应研究实验

利用高温实时光学观察方法,实时地观察了高温氧化物熔体中的表面张力对流效应．稳态的热毛细对流流线呈轴对称形式,非稳态的热毛细涡流运动伴随熔液温度呈周期性变化,同时还观察到另一种由熔体自由表面的弯月面曲率的变化引起的非稳态的热毛细对流现象．最后测定了相对熔液温度下非稳态热毛细对流的振荡频率．     

导模法生长Al2O3单晶温场的理论计算

用光线导向模型建立了描述Ａｌ２Ｏ３单晶内部热量交换的二维方程,用有限元法计算了Ａｌ２Ｏ３单晶的温度场,分析了片状Ａｌ２Ｏ３单晶温场及其变化规律,结果表明,对流换热系数影响晶体的温度分布,固液界面越远,影响效果越显著,地流换 增大使 本温度降低,晶体生长速率增大使结晶前洞的温度梯度增大,晶体较长时,距固液界面较近的晶体的温场可以认为是准稳态温场。     

以Mn3O4为前驱体的LiMn2O4及其电化学性能

对传统的固相反应进行了改进,以控制结晶法合成出来的Mn3O4为前驱体,和LiOH混合煅烧,制备出锂离子电池正极活性材料尖晶石LiMn2O4。对由此方法得到的尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性能进行了研究。通过X线光衍射和扫描电镜分析表明,该材料为纯相尖晶石LiMn2O4,不含其它杂质相,而且晶粒大小比较均匀;通过电化学性能测试表明,该尖晶石LiMn2O4具有良好的电化学性能：其首次放电比容量为128mAh/g,经过10次充放电循环后,其放电比容量仍有124mAh/g。     

Nb2O5对ZTM-Al2O3性能及ZrO2增韧机制的影响

探讨了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａｌ２Ｏ３的性能和ＺｒＯ２在瓷体中增韧机制的影响。发现Ｎｂ２Ｏ５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量而降低ｔ－ＺｒＯ２含量,材料的机械性能也随Ｎｂ２Ｏ５添加量的增大出现了显著的改善,并且有韧性的平方正比于ｍ－ＺｒＯ２含量的关系,ｍ－ＺｒＯ２含量的增加强化了微裂纹增韧是材料性能改善的原因。     

复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2/SiO2结构与光响应性能研究

采用溶胶．凝胶法制备了负载型复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2／SiO2，并通过DTA-TG、XRD、XPS、Raman、TPR及UV-Vis DRS等实验技术对复合材料的晶体结构、表面组成及光响应性能进行了表征和评价．结果表明：ZnFe2O4晶相以高分散状态存在于光催化材料的表面；ZnFe2O4与TiO2复合可使部分Fe^3＋进入体相TiO2的晶格中，促进其由锐钛矿向金红石的相转变，同时表面剩余的少量Zn计聚集形成ZnO物相；TiO2的相变由体相开始，随着ZnFe2O4含量的增加逐渐向表面扩展；SiO2的加入使活性组分更加分散，TiO2平均粒径〈10nm；ZnFe2O4的加入明显拓宽了TiO2的吸光域，并增强了对可见光的吸收．     

聚合物分解法合成BaSm 2Ti 4 O 12

以BaCO3、Sm（NO3）3及Ti（OC4H9）4为原料，采用柠檬酸盐前驱体法制备BaSm2 Ti4O12并与草酸盐共沉淀法制备BaSm2 Ti4O12粉体过程作了比较．结果发现，利用聚合物分解法，可以在1000℃的较低温度下得到单相结晶的BaSm2 Ti4O12，而草酸盐沉淀法则需要1300℃的高温才能合成纯的BaSm2 Ti4O12相．研究表明，这两种液相法所需合成温度相差很大，是由于不同的相演化过程及反应步骤所致．在共沉淀法中，当煅烧前驱体时，中间相Sm2 Ti2O7与BaTi4O9和BaTiO3反应生成BaSm2 Ti4O12相，其过程与固相法相类似．而在聚合物分解法中，前驱体在热分解过程中生成BaTi2O5相，导致了与固相过程完全不同的反应机制，促进了BaSm2 Ti4O12相的形成．     

纳米复相锌铁氧体的隧道结构与相变动力学分析

采用sol—gel方法制备了ZnFe2O4／Fe2O3纳米复相铁氧体，利用X射线衍射，高分辨电镜(HREM)对样品的结构进行了分析。结果表明，复相锌铁氧体是形成隧道结构的必要条件；伏安曲线和磁电阻效应等从性能上说明复相锌铁氧体具有隧道磁电阻的特性；HREM直接观测到复相锌铁氧体形成隧道结构，其中绝缘层α—Fe2O3位于晶界处，从相变动力学分析中，也证实了α-Fe2O3是由ZnFe2O4晶界或表面控制的析晶，位于晶界处。     

H2Ti4O9纳米晶的制备与表征

采用机械化学法,利用离子交换反应,通过离子交换、层离和沉淀过程制备了高比表面积的H2Ti4O9纳米晶体.采用XRD、TEM、热分析、N2吸附脱附等温过程和吸收光谱对制备的H2Ti4O9纳米晶体进行了表征.结果表明,以TiO2纳米晶片形式存在的微晶Ti4O9^2-,其径向尺寸低于50nm,纳米晶片的比表面积取决于反应溶液的pH值和对前驱物K2Ti4O9球磨的时间.将K2Ti4O9球磨2h后悬浮于1mol/L HCl溶液中搅拌,进行离子交换反应,最后将溶液pH值调整至8,沉淀后所得产物H2Ti4O9的比表面积达328.4m^2·g^1.     

高度织构NaCo2O4陶瓷的热电性能研究

结合固相反应法和冷高压成型技术制备了具有高度结晶各向异性的热电氧化物陶瓷NaCo2O4．X射线衍射和扫描电子显微镜测试表明冷高压压制成型后烧结有利于样品内层状晶粒的C轴沿着施压方向取向排列，形成高度织构．室温以下热电性质的测试表明，电阻率P和Seebeck系数S呈现出金属性，S〉0，属于p型热电材料．与其他方法制备的样品进行比较，虽然晶界或点缺陷对声子散射的减少导致上述样品的热导率偏高，但是由于ρ降低、S升高，使得热电品质因子ZT值提高，300K时ZT值达到0．013．     

磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心，采用溶胶一凝胶法制备了TiO2／SiO2／Fe3O4复合光催化剂．用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征．以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物，评价其光催化活性．结果表明，所制TiO2／SiO2／FeaO4样品为双层包覆型结构，SiO2为中间层，最外层是锐钛矿型的TiO2,该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性，并具有可利用其磁性回收重用的特点，应用前景广泛。     

S-Co复合掺杂LiMn2O4的合成与性能

为了扩大锂离子电池正极材料LixMn2O4的工作电压范围，在保证良好循环性能的基础上提高材料的容量，本文对S-Co复合掺杂LiMn2O4的合成工艺和电化学性能进行了研究．溶胶-凝胶法合成的各试样均为纯的立方尖晶石相，且结晶状态良好．S—Co复合掺杂综合了S掺杂效应和Co掺杂效应，改善了LiMn2O4的电化学性能，在2．4—4．3V充放电压范围内，初始容量较高，达到170mAh／g，30次循环后容量不但没有衰减而且有一定增加．     

溶胶-凝胶法制备尖晶石锂锰氧正极材料

以丙氨酸为螯合剂采用软化学法制备了锂锰氧化物.XRD分析结果表明所合成的产物为尖晶石型锰酸锂;采用SEM对产物的形貌进行了表征,结果表明所合成产物主要为棒状,且颗粒大小分布均匀.通过FT-IR及TG/DTA等手段初步探讨了产物的合成机理.采用循环充放电测试考察了产物的电化学性能,结果表明采用此法制备的产物具有优异的电化学性能.     

球形尖晶石LiMn2O4的制备及其改性

通过制备球形高密度前驱体MnCO3, 并对其预烧, 得到球形高密度、高活性的尖晶石LiMn2O4, 密度>1.8·cm-3, 纯相初始容量达125mAh·g-1.通过对前驱体MnCO3的体相掺杂和对预烧产品Mn2O3的表面包覆, 制备得到体相掺杂和表相掺杂的尖晶石锂锰氧, 其循环及高温性能得到明显改善.与体相掺杂相比, 表相掺杂能更有效地抑制容量衰减, 常温100个循环仍有109mAh·g-1, 容量保持率为92.4%; 高温55℃, 50个循环仍有95mAh·g-1, 容量保持率为82.6%.     

表面活性剂对纳米Sb2O3和纳米 Sb2O3/云母分散性的影响

以片状云母作为微反应器制备了纳米Sb2O3／云母复合物，并用XRD、TEM进行了表征．研究了表面活性剂对纳米Sb2O3颗粒、纳米Sb2O3／云母复合物的粒子性能及粒度分布的影响，并对二者进行了比较．结果表明：纳米Sb2O3被十六烷基三甲基溴化铵处理后，在云母层间均匀生长，形成的纳米Sb2O3分散性好，粒度分布窄．平均粒径约为5nm，比不加云母制备的纳米Sb2O3小30nm．