空气中一次烧成Ln2O3掺杂SrTiO3GBBLC的研究

本文采用空气中一次高温还原烧成、快冷至中温氧化新工艺,系统地研究了稀土氧化物Ln_2O_3(Ln—La、Sm、Dy)掺杂对SrTiO_3半导瓷晶界阻挡层电容器(简称GBBLC)结构和性能的影响。获得了介电常数ε≥50000、介质损耗tgδ≤0.010、绝缘电阻率ρ≥10~(10)Ω·cm、介电常数温度系数(-25℃—85℃)α=±(10—12)％的La_2O_3掺杂SrTiO_3GBBLC_o其综合性能、稳定性、重复性好。实验结果表明:不同种类的La_2为_3掺杂对SrTiO_3显微结构和性能有很大彤响。提出了不同掺杂量时,Ln_2O_3掺杂SrTiO_2的晶粒缺陷机制。用XRD测定了Ln_2O_3掺杂SrTiO3的晶胞常数,SEM分析显示:Dy_2O_3、Sm_2O_3掺杂比La_2O_3掺杂的SrTiO_3晶粒生长缓慢,且Sm_2O_3掺杂的SrTiO_3晶粒生长呈取向分布。研究了非化学计量比对稀土氧化物掺杂SrTiO_2GBBLC的影响:探讨了烧成制度对性能的影响。     

掺杂物对SrTiO_3基半导瓷晶界层电容器影响的研究

选择La_2O_3、V_2O_5掺杂SrTiO_3、控制合适的Ti/Sr比、添加适量CuO和AS以及调节最佳工艺参数,系统地研究了它们对SrTiO_3试样的还原烧结行为、显微结构和介电性能的影响。实验结果表明:V_2O_5作为施主掺杂物能较大幅度地降低SrTiO_3的还原烧结温度;三价离子掺杂大于五价离子掺杂所需的Ti/Sr比;添加适量的CuO、AS能形成厚度适当的高阻绝缘晶界层。通过实验,我们获得了1300℃还原烧成温度下综合性能佳、复现性好的V_2O_5掺杂SrTiO_3 GBBLC。     

SrTiO_半导瓷介电常数与击穿电压间的内在联系

采用一次烧成法制备了掺杂SrTiO_3晶界层电容器。首次注意到SrTiO_3晶界层电容器的介电常数K_(eff)和击穿电压V_(BK)间存在lnK_(eff)∝(-V_(BK)~(1/3))的实验关系。借助于改进的双层晶界势垒模型和氧化动力学过程,对这种K_(eff)-V_(BK)关系作了定量计算。计算的K_(eff)-V_(BK)关系和实验结果最大误差不超过7％。阐明了提高SrTiO_3晶界层电容器击穿强度的可能途径。     

SrTiO_3晶界层陶瓷电容器

采用一次烧成工艺研制了大容量、高绝缘、低损耗的SrTiO_3基晶界层电容器。实验结果表明:非化学计量比(Ti/Sr比)、施主掺杂剂含量以及一次烧成过程中氧化保温时间是影响这类电容器电性能最主要的因素。其中氧化保温时间直接决定着SrTiO_3显微结构,尤其是晶界层的厚度。     

掺锰(Ba,Sr)TiO_3系PTCR瓷的研究

本文研究了掺锰(Ba,Sr)TiO_3系PTC热敏电阻瓷的性质。讨论了不同SrO量的Tc和ar的变化。烧成温度和保温时间对(Ba,Sr)TiO_3瓷的PTC特性有重大影响。当SrO量0.10 mol、Sb_2O_3 0.135wt.％、MnO_2 0.04和0.06wt.％、SiO_20.38wt.％以及Al_2O_3 0.215wt.％时,(Ba,Sr)TiO_3半导瓷具有二次PTC现象。     

低温烧结SrTiO_3陶瓷晶界层电容器材料的研究

研究了施主杂质Nb_2O_5,碱金属氧化物添加物Li_2O和烧成温度对低温一次烧成SrTiO_3陶瓷晶界层电容器介电性能和显微结构的影响。结果表明。Li_2O的加入量对液相烧结的进行和晶粒的生长有很大影响。具有一定特性的液相还能作为氧在晶界上迁移的通道,而有利于氧的挥发,促进晶粒的半导化,Nb_2O_5含量为0.1mol％左右时就能具有良好的效果。在液相特性不能满足晶粒生长要求的情况下,Nb_2O_5含量显著影响着晶粒的半导化程度。添加过多的Nb_2O_5会阻碍晶粒的生长。烧结温度对晶粒生长和材料的介电常数也有明显的影响,适当提高烧结温度能提高材料的介电常数。     

Al_2O_3掺杂对Zn-Bi系压敏陶瓷性能的影响

采用Al_2O_3掺杂,通过固相法制备Zn-Bi系压敏陶瓷,研究了不同比例Al_2O_3对ZnO陶瓷的晶粒大小、显微结构以及电性能的影响。研究表明ZBSCCMY配方中掺杂少量Al_2O_3制备得到ZnO压敏陶瓷样品的晶粒大小愈加均匀,显微结构更加致密;陶瓷物相主要由Zn O相、少量的Bi_2O_3相和微量的Zn_7Sb_2O_7尖晶石物相构成;少量Al_2O_3的掺杂改进了晶粒和晶界结构和成分,活化了晶界,降低烧制压敏陶瓷的烧结温度,优化了压敏陶瓷的非线性特性。当掺杂浓度为0.05 wt%、烧结温度为1100℃、保温2 h得到性能良好的压敏陶瓷,其压敏电位梯度可达810 V/mm,非线性系数为68,漏电流为2.4μΑ。     

高级氧化工艺处理煤化工反渗透浓水的研究

对比分析了Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的处理特性。结果表明,Fenton氧化最佳反应条件为:m(H_2O_2)∶m(COD)=1.5,n(Fe⁽²⁺⁾)∶n(H_2O_2)=0.4,反应时间为60 min;O_3/H_2O_2氧化最佳反应条件为:臭氧气体流量为200 mL/min,m(H_2O_2)∶m(COD)=2,反应时间为80 min;电化学氧化最佳反应条件为:电流强度1 A,反应时间60 min。在上述反应条件下,Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的COD去除率分别为46.2%,63.5%和66.4%,并从处理效果、处理成本、投资、操作难易、有无二次污染等方面对这3种高级氧化技术进行比较,确定出O_3/H_2O_2氧化为最适宜的工艺。     

SrTiO3—CaTiO3—Bi2O3·nTiO2系统瓷料的研制

作者通过SrTiO_3—CaTiO_3—Bi_2O_3·nTiO_2系统瓷料的系列试验,研制出介电常数ε≥300的∪组和介电常数ε≥1000的2B 组陶瓷电容器材料,并对瓷料性能与组成的关系进行了讨论。     

高级氧化工艺处理煤化工反渗透浓水的研究

对比分析了Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的处理特性。结果表明,Fenton氧化最佳反应条件为:m(H_2O_2)∶m(COD)=1.5,n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)=0.4,反应时间为60 min;O_3/H_2O_2氧化最佳反应条件为:臭氧气体流量为200 mL/min,m(H_2O_2)∶m(COD)=2,反应时间为80 min;电化学氧化最佳反应条件为:电流强度1 A,反应时间60 min。在上述反应条件下,Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的COD去除率分别为46.2%,63.5%和66.4%,并从处理效果、处理成本、投资、操作难易、有无二次污染等方面对这3种高级氧化技术进行比较,确定出O_3/H_2O_2氧化为最适宜的工艺。     

Fe2O3在ZnO压敏陶瓷中的作用

研究了Fe_2O_3对ZnO压敏陶瓷电性能的影响。试验表明,Fe_2O_3添加的摩尔含量小于0.1％能提高ZnO压敏陶瓷的非线性和压敏电压;但当其添加量大于0.1℃时,非线性急剧下降;Fe_2O_3添加量大于1％时,压敏电压下降。通过X射线衍射等微观分析,认为过量Fe_2O_3使ZnO压敏陶瓷非线性下降的原因主要是由于Fe_2O_3与ZnO在晶界处形成了具有低电阻率(ρ=10~2Ω·cm)的尖晶石相ZnFe_2O_4     

空气烧成SrTiO_3边界层电容器的研究

研究了施主掺杂量,烧成后的冷却条件、氧化温度对SrTiO_3半导化的影响。施主添加量和高温烧结后冷却时的边界氧化是获得良好性能的边界层电容器的两个关键因素。实验结果指出,0.5mol％的Nb_2O_5添加量为最佳值。急冷至室温可防止边界氧化。在空气中烧成并急冷至室温的样品,涂复扩散受主杂质,能获得ε_(eff)为30000,绝缘电阻率大于10~(11)Ω·cm的边界层电容器。     

ZnO压敏电阻的显微结构及其形成机理

用光学显微镜、X—射线、TEM、EPMA分析了典型ZnO压敏电阻(ZnO—MgO-Bi_2O_3-Sb_2O_3系统陶瓷)的显微结构、物相、晶界形貌、成分分布,ZnO是主晶相,添加剂是富集在颗粒边界中形成不连续的第二相。本文中,还讨论了该系统ZnO压敏陶瓷的形成机理。     

固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3的制备及其酯化性能研究

采用化学共沉淀法制备出了三元固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3,并通过合成乙酸乙酯的酯化探针反应考察了影响SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3三元固体酸催化剂催化活性的制备因素。结果表明SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3固体超强酸催化剂的最佳制备条件为:组分比例n(V_2O_5)∶n(TiO_2)∶n(La_2O_3)=1∶1∶1,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h,乙酸乙酯合成酯化率为98.31%。     

低温烧结SrTiO3陶瓷晶界层电容器材料的掺杂分析

借助于晶格常数的精确测定、透射电子显微镜及其电子衍射和X射线能谱分析,结合材料性能,对还原气氛中低温一次烧结的srTiO_2陶瓷晶界层电容器材料的掺杂状况进行了分析。结果表明Li~+不能进入srTiO_2晶格的填隙位置形成施主。在Nb_2O_5和Li_2O同时存在的情况下,也没有产生施主-受主相互补偿进入晶格的现象,而是Nb_2O_5进入晶格起施主作用使晶粒半导化,Ll_2O偏析在晶界上,与聚集在晶界上的SZO_2一起形成活性液相,促进烧结的进行,并形成复杂的锂硅酸盐化合物产生绝缘性的晶界,从而形成晶界层电容器的显微结构,这是能够在低温下一次烧成SrTiO_2陶瓷晶界层电容器材料的根本原因。     

Fe_3O_4协同H_2O_2气相高级氧化单质汞的机理

利用密度泛函理论分别研究了H_2O_2分子在Fe_3O_4(111)、(110)和(001)表面分解特性,并对单质汞在H_2O_2/Fe_3O_4体系的反应特性进行了研究。对比不同构型的结合能、Mulliken电荷转移和分态密度分析,详细讨论了H_2O_2分解产生羟基的规律以及Hg0的氧化态中间产物成键特性。结果表明:H_2O_2分子在Fe_3O_4(111)、(001)A和(110)A表面更容易分解产生羟基;不同表面产生的羟基对Hg0具有不同的氧化活性;Hg~0在表面羟基的作用下可有效通过电荷转移实现氧化。对比分析了三种表面汞氧化态中间产物的脱附路径,HO—Hg—OH和Hg—OH的表面脱附是主要的反应路径。     

复合缺陷对钛酸锶铋材料介电特性的影响

本文研究了组份为(1-x)SrTiO_3+x(Bi_2O_3·3TiO_2)其中x=0-20mol％的介质陶瓷的介电特性,发现随着Bi_2O_3·3TiO_2含量增加,材料的介电特性变化很大,其极化机制也发生改变。在4≤x≤16mol％范围内,介质具有高介电常数、低损耗及从10~2—10~7Hz频率区域内平稳的频谱特性等优良介电性能。文章较详细研究了该区域的缺陷机构,采用正电子湮没技术证实了该区域内随铋含量增大,材料中出现了锶空位与铋替代离子耦合在一起的复合缺陷[Bi_((?)r)·V_((?)r)]′及[2Bi((?)r)·V_((?)r)](?),这些复合缺陷的存在导致了弱束缚Ti~(4+)离子形成,而弱束缚钛离子的位移极化及其弛豫特性可能提供了该区优良的介电性能。     

纳米片状B与M相VO_2催化二氯甲苯氨氧化反应研究

以NH_4VO_3和草酸为起始原料制备了纳米片结构的VO_2(B)和VO_2(M),并将所制备材料及V_2O_5应用于3,4-二氯甲苯及2,6-二氯甲苯(DCT)氨氧化制备相应二氯苯腈(DCBN),考察了不同钒氧化物在氨氧化过程中的化学组成和晶型结构变化及其对催化性能的影响。多种表征结果表明,氨氧化后的所有样品均由VO_2(M)、V_2O_5及V_6O_(13)混合相组成。氨氧化测试结果表明,VO_2(B)样品表现出较好的催化性能,获得的3,4-DCBN和2,6-DCBN的产率分别为55. 9%和42. 7%。     

SrTiO_3-(K1/2Bi1/2)TiO_3-Bi_2O_3·3TiO_2系统铁电陶瓷材料低频介电性(1)介电常数,介质损耗以及电容器温度与频率特性

本文在较大范围内研究了SrTiO_3-(K_1/2Bi_1/2)TiO_3-Bi_2O_3·3TiO_2系统铁电陶瓷材料的介电性能,并获得介电常数高,介质损耗小,温度特性好的陶瓷介电材料.X射线衍射,扫描电镜,透射电镜以及能量色射x射线谱仪微观结构与成份分析表明:Sr-Bi-K-Ti等材料是由钙钛矿型SrTiO_3基固溶体为光晶相与含铋层状结构锶铋钛化合物为次晶相组成.     

锂离子电池钒系正极材料的研究进展

锂离子电池具有很多的优良特性,发展很快并得到了广泛地应用。其中锂离子电池正极材料的研究主要集中在第四周期过渡金属的嵌锂氧化物LiCoO_2、LiMO_2、LiCoxNi_1-xO_2、LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2、LiMnO_2、LiMn_2O_4、LiMn_2O_4、LiFePO_4上,近年来,钒系正极材料的研究引起了人们的广泛关注。本文对钒系化合物LiV_3O_8、V_2O_5、V_6O_(13)、LiV_2O_4和LiNiVO_4等正极材料的制备方法、结构及电化学性能的研究现状进行了综述。