Fabrication of Ni-, Co- and NiCo-coated graphite microspheres by heterogeneous precipitation

The precursors with NiCO₃·2Ni(OH)₂·2H₂O, Co₂(OH)₂CO₃, or both NiCO₃·2Ni(OH)₂·2H₂O and Co₂(OH)₂CO₃ coated graphite microspheres were prepared respectively by the aqueous heterogeneous precipitation using nickel sulfate, cobalt nitrate, sodium carbonate, ammonium bicarbonate and graphite microspheres as the main starting materials. Subsequently, Ni-, Co- and NiCo-coated graphite microspheres were successfully obtained by thermal reduction of the as-prepared precursors at 500 °C for 2 h, respectively. These metal-coated graphite microspheres were characterized with a smooth, cohesive surface consisting of fine metallic particles. Optimized precipitation processing parameters of the concentration of graphite microspheres (10 g/L), the rate of adding reactants (3 mL/min) and pH value (8.0) were determined by a trial and error method. The thermal analysis of the precursors was investigated by TG. Powders of the precursors and the resultant metal-(Ni, Co and NiCo alloy) coated graphite microspheres were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Funded by the Post-graduate Innovation foundation of Jiangsu Province of China (No. CX07B_085z)     

有机凝胶先驱体转化法制备Ni-Zn-Cu铁氧体纤维

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法制备了Nix-Zn0.8-x-Cu0.2(x=0.1～0.4)铁氧体纤维.通过FTIR,XRD,TG/DSC,SEM和VSM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程、热处理后产物的形貌及磁性能进行了表征.结果表明在凝胶形成过程中金属离子单齿配位于柠檬酸根阴离子,形成线型分子结构,使凝胶有较好的可纺性先驱体纤维经1000℃焙烧2 h可得直径约为2 μm、长径比可达1000、晶粒沿轴向有序排列的Ni-zn-Cu铁氧体纤维.这些纤维在室温下有良好的软磁特性,其磁性能与组成和热处理温度有关.所制备的有机凝胶先驱体在1200℃的热处理过程中Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4晶粒的生长呈现出低过饱和度条件下晶体台阶生长特征.     

PREPARATION AND MAGNETIC ANISOTROPY OF NANOCRYSTALLINE Fe0.13(CoxNi1-x)0.87FINE FIBERS

以柠檬酸和金属盐为原料, 采用有机凝胶--热还原法制备了纳米晶Fe_0.13(Co_xNi_1-x)_0.87(x=0.20, 0.30, 0.50, 0.80) 微细纤维. 采用FTIR, XRD和SEM等对纤维前驱体和热还原产物的结构、物相和形貌进行了分析; 采用振动样品磁强计 (VSM) 对纤维的磁性进行了 测试. 结果表明: 纤维直径分布在0.3---2 μm之间, 表面光滑, 长径比大, 组成纤维的晶粒尺寸约为34 nm. Fe_0.13(Co_xNi_1-x)_0.87微细纤维表现出明显的磁各向异性, 该性能主要受磁晶各向异性、形状各向异性和静磁相互作用等因素影响.纤维的易磁化方向为其轴向方向, 难磁化方向为径向方向, 所制备的Fe_0.13(Co_0.50Ni_0.50)_0.87纤维的剩磁比M_r/M_s(剩余与饱和磁化强度比)最大, 达到0.48.     

有机凝胶先驱体转化法制备CoNi合金微细纤维

本文以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶先驱体转化法成功制备了CoNi合金微细纤维.通过FTIR、XRD、TG/DSC和SEM对纤维先躯体凝胶的结构、物相组成、热分解过程及热处理后产物的形貌进行了表 征.结果表明,在凝胶形成过程中金属离子可单齿配位于柠檬酸根阴离子,并形成线性分子结构,使凝胶有较好的可纺性;先驱体纤维经650℃氢气还原1小时后形成了晶粒细小、直径可以小于1μm,长度可达1m的均匀铁磁性CoNi合金微细纤维.CoNi合金微细纤维可用于先进聚合物基电磁屏蔽复合材料的填料和雷达吸波材料.     

共沉淀-焙烧法制备LiFePO4

采用共沉淀法合成了无定形磷酸亚铁与磷酸锂的混合前驱体,这种前驱体在700℃下于还原性气氛中保温5.5h制得橄榄石型磷酸铁锂.采用XRD、FTIR、SEM和TG/DSC等手段对前驱体和焙烧产物的成分、结构、形貌及其热分解过程进行了研究.由不同热处理温度及反应时间下的LiFePO4转化率算得磷酸锂与磷酸亚铁在400～700℃下生成磷酸铁锂的反应速率常数和表观反应活化能(26.9kJ/mol).结果表明,Fe3(PO4)2与Li3PO4反应生成LiFePO4的过程主要由Li 、Fe2 在固相介质中的扩散速率所控制.因此,Fe3(PO4)2和Li3PO4的均匀混合有利于降低LiFePO4的焙烧温度和缩短反应时间.     

Bi_2O_3掺杂对PBSZT压电-铁电陶瓷结构和特性的影响

采用扎膜工艺和固相反应法制备了Bi2O3掺杂的(Pb0.70Ba0.26Sr0.04)(Zr0.52Ti0.48)O3–xBi2O3(Bi–PBSZT,x=0,0.1%(质量分数,下同),0.3%,0.5%,0.8%,1.0%)压电–铁电陶瓷。通过扫描电镜和X射线衍射表征Bi–PBSZT陶瓷的结构和物相组成,并对其弯曲强度(σb)、相对介电常数(εr)和横向压电应变常数(d31)进行了检测和分析。结果表明:适量Bi2O3(x=0～0.3%)掺杂可使Bi–PBSZT陶瓷晶粒细化,致密度提高,σb增大;陶瓷的εr和d31下降。当Bi2O3掺杂量为0.3%时,Bi–PBSZT陶瓷的性能得到优化,σb为175.21MPa,εr为5520,d31为518×10–12m/V。     

高倍率LiMn_2O_4锂离子电池的制作与性能

采用商品化的LiMn2O4和石墨作为正极材料制作锰酸锂动力电池,并利用XRD、SEM等分析手段表征了LiMn2O4原料。研究了不同面密度和导电剂含量对锰酸锂电池倍率性能的影响。研究发现,锰酸锂电池的倍率性能随着面密度的减小而改善,随着导电剂含量的增加先改善后变差。当正极面密度未2.5 g/dm2,导电剂含量为3%时电池的倍率性能最好。20 C放电容量为1 C的94.1%,1C充电5 C放电,100次循环后容量保持率为92%。     

大容量锰酸锂电池的安全性能研究

采用商品化的LMnO4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂动力电池（347080-16Ah）,并对其进行热冲击、穿刺、短路和过充安全等试验。试验结果显示,电池经过热冲击、穿刺和短路测试后,未发生爆炸、起火现象;但是3C／10V过充后,电池发生爆炸,并放出大量黑烟,电池表面最高温度达到290℃;黑烟的主要成分是CO2、CO、H2、CH4、C2H6、C2H4和炭黑,爆炸后的粉末主要成分为C、MnO和Li2CO3。     

DY-2003生物芯片点样仪的研制

本文介绍了中科院电工研究所开发的一种小型生物芯片点样仪，着重介绍了点样仪机械部分、控制部分及周边辅助设备的设计。最后测量了系统精度。结果表明系统达到了设计要求。     

生物芯片点样仪DY-2001控制系统的研究

DY-2001型生物芯片点样仪可控制系统的硬件采用当今世界的高科技成果,如高性能的PC计算机、美国Galil公司的高速运动控制卡、德国雷尼绍高精度直线光栅尺和松下交流伺服马达等。同时为了提高系统的抗干扰能力,DY-2001型生物芯片点样仪的硬件接口板增加了抗干扰的特殊电路,如DC-DC、光耦隔离电路、线路板单点接地电路及去耦电容等措施。通过以上方法制造出一种高性能、高可靠性的生物芯片专用设备。在软件方面,采用美国Microsoft公司的VisualBasic程序设计语言,发挥其强大的图形化界面特点,编制出人机界面友好、功能完善及操作简便的控制软件。此外,硬件系统与软件系统巧妙结合,充分发挥Galil运动控制卡的硬件资源,使系统具有较高的性能价格比。