La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3钙钛矿复合氧化物的结构与电学性能

采用固相反应法合成出La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系复合氧化物样品，XRD分析结果证实不同Co／Fe比例的样品中均形成菱形六面体钙钛矿结构，采用固相烧结法制备出致密的La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系陶瓷。研究结果表明，在室温到900℃温度范围内La0.4Sr0.4CoO3(y=0)的电导率随温度的增加而单调降低，其它Co／Fe比例样品的电导率随着温度的增加出现最大值，电导率达到最大值的温度随Co／Fe比例的降低而提高。在低温段，La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系的导电行为符合小极子导电机制，导电活化能随Co／Fe比例的降低而增加。     

Electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 cathode material

The electrical properties of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3 （LSCF, y=0-1.0） cathode materials were measured by DC four probes, X-ray photo-electron spectrum （XPS） was also introduced to determine the chemical state of Co, F.e ions in LSCF. It is found that the electrical conductivity of each sample has a maximum value with increasing temperature. XPS analysis shows that Co ion has three different chemical states, corresponding to two with Fe ion. The analyses indicates that the small-polaron hopping mechanism dominates the electron conduction at low temperature, while at high temperature, the three factors such as the thermally activated disproportionation of Co^3＋ ions into Co^2＋ and Co^4＋ pairs, the ionic compensation of oxygen vacancies formed at high temperatures, and Fe^4＋ ions charge compensation preferential to Co^4＋, all contribute to electrical conduction.     

用MOD法制备BaPbO_3导电缓冲层

BaPbO3晶体为钙钛矿结构,与YBCO晶格具有一定的匹配性,属于半共格界面。在高温下化学性质稳定,不与YBCO反应,并且具有良好的导电性,因此很可能成为YBCO超导涂层的导电隔离层。实验采用乙酸钡和乙酸铅为原料,以丙酸为溶剂,制得了稳定均匀的涂层前驱液。经过旋转涂覆和适当的热处理工艺,在LaAlO3(100)单晶基底上生长了BaPbO3薄膜。经XRD分析其物相组成是单相的具有少许织构的BaPbO3;通过SEM观察其表面均匀致密,厚度约800nm;用四引线法测得薄膜室温电阻率为1×10-3Ω·cm。     

溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3纳米材料

以La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3凝胶,在700℃、800℃、900℃煅烧,制得La0.8Sr0.2CoO3粉体.用DTA、FT-IR、XRD、SEM等手段对制备过程、热分解机理及粉体的性能进行了研究.在700℃焙烧2 h得到La0.8Sr0.2CoO3纯相纳米粉,颗粒呈球形.选取700℃焙烧2 h的La0.8Sr0.2CoO3粉体制成管状传感器,进行NO2敏感性能测试,探讨了相同NO2浓度下,传感器敏感信号与温度的关系.结果表明:纳米La0.8Sr0.2CoO3粉体在450℃时对NO2的敏感信号最大,输出的电动势信号与NO2浓度之间呈线性关系.     

FeNi/Ba0.6Sr0.4TiO3核壳纳米结构的制备及低频吸波机理研究核壳纳米结构的制备及低频吸波机理研究

采用溶胶凝胶法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3粉末,并采用球磨方法将Ba0.6Sr0.4TiO3与FeNi合金微粉进行包覆,成功制备了3种不同Ba0.6Sr0.4TiO3粉末添加量的FeNi/Ba0.6Sr0.4TiO3核壳结构粉体。采用SEM、XRD等技术分析了Ba0.6Sr0.4TiO3加入前后FeNi合金微粉的形态、组成,利用矢量网络分析仪测量了FeNi以及FeNi/Ba0.6Sr0.4TiO3复合材料的电磁参数。结果表明,成功制备了不规则颗粒状Ba0.6Sr0.4TiO3粉末,Ba0.6Sr0.4TiO3粉末大部分包覆于片状FeNi合金微粉表面,且随着Ba0.6Sr0.4TiO3粉末添加量的增加,包覆层厚度逐渐增大,FeNi合金片形态逐渐模糊。Ba0.6Sr0.4TiO3粉末包覆层有效降低了FeNi合金微粉的介电常数虚部,提高了其低频波段的阻抗匹配性能,实现铁电和铁磁双性材料的复合吸波效果,改善了低频吸波性能。利用1/4波长干涉相消理论对反射损耗峰频率与电磁参数关系进行了分析,并结合界面反射模型及材料阻抗匹配对反射损耗峰强度变化进行了分析。     

高分子辅助化学溶液沉积法制备涂层导体SrZrO3（SZO）缓冲层

采用高分子辅助的化学溶液沉积法,通过720~800℃之间进行烧结成相,分别在氩气和空气中SrTiO3(STO)单晶基底上沉积得到织构良好的SrZrO3(SZO)外延薄膜,重点研究不同热处理气氛对SZO薄膜织构和表面微结构的影响。结果表明:氩气中制得的SZO外延薄膜c轴取向较好,且表面更加平整致密;氩气中770℃制备的SZO薄膜厚度超过230 nm。而空气中制得的SZO薄膜表面呈现局部团聚和开裂。在氩气中采用高分子辅助的化学溶液沉积法有利于制备出低成本、高性能的涂层导体用单一SZO缓冲层。     

Y掺杂(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3薄膜的结构及介电性能

通过钇(Y)掺杂、适当增加钛(Ti)含量和调节薄膜厚度等优化设计,用改善的溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了光滑致密的Y掺杂多层钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4)0.8TiO3,BST)薄膜,研究了该薄膜的结构及介电性能。X射线衍射(XRD)表明,该薄膜为钙钛矿结构,但其衍射峰强度很弱,主要与Y掺杂和微过量Ti有效减弱其铁电性有关。原子力显微镜(AFM)表明,该薄膜晶化较弱,且随厚度的增加晶化减弱,和XRD结果一致。该薄膜比Y掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜显示更优异的综合介电性能,但与薄膜的厚度有关。随膜厚的增加,薄膜的电容和调谐率减小,但介电损耗大幅减小,其中,4层薄膜零偏压的介电常数为161、电损耗约为0.006,40V的调谐率为45.5%、优质因子大于75,可满足微波调谐器件的需要。     

La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ)电极应用于YSZ基对称SOFC性能研究

采用固相法合成了钙钛矿型氧化物La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.2)Fe_(0.7)Nb_(0.1)O_(3-δ)(LSCFN),并采用流延-丝印法制备了以8 mol%Y_2O_3稳定Zr O_2(YSZ)为电解质、Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(GDC)为隔离层、LSCFN同时为阴极和阳极的对称固体氧化物燃料电池。利用X射线衍射对电极材料进行了物相及化学相容性分析,用扫描电镜表征了对称电池的微观形貌。分别以湿H_2(3%H_2O)和湿CH_4(3%H_2O)为燃料气,空气为氧化气测试了单电池的电化学性能,并在850℃湿CH_4下进行了电池的稳定性测试。结果表明:LSCFN与GDC具有良好的化学相容性。以湿H_2和湿CH_4为燃料气的单电池在850℃时最大功率密度分别为254和105 m W/cm~2。在100 h的CH_4稳定性测试中性能无明显衰减,具有良好的稳定性。     

固相法和共沉淀法制备La2/3Sr1/3MnO3∶Agx多晶材料性能比较

分别采用固相法和共沉淀法工艺制备了不同Ag掺杂量的La2/3Sru3MnO3∶ Agx(LSMO∶ Agx,x为摩尔百分比,x=0.00、0.10、0.20、0.30、0.40)多晶材料,通过XRD和R-T对Lav2/3Sr1/3MnO3∶ Agx材料的结构和性能进行测试分析.XRD分析结果表明,系列样品为正交菱面体结构,没有出现Ag元素的峰,这与Ag在高温烧结时的挥发有关;随着组分x的增加,固相法系列样品晶胞体积呈无规律膨胀,而共沉淀系列样品晶胞体积呈增大趋势,这可能是由于固相法系列样品的粒径较大且不均匀,导致LSMO:Agx晶格有较多的缺陷使晶胞体积发生膨胀,而共沉淀系列样品的粒径较小且均匀,Ag+进入晶格替代Ag位的La3+或Sr2+,引起晶胞体积发生微小膨胀.R-T分析结果表明,相对于同一组分x,共沉淀比固相法系列样品有更低的电阻率及更高的TCR值,Ag掺杂能有效改善LSMO材料的电阻率及TCR;共沉淀系列样品Ag掺杂对LSMO材料电阻率及TCR调制作用更明显.     

一种新型化学溶液沉积法制备涂层导体用RE2O3（RE=Y, Sm, Eu, Dy, Yb）缓冲层

用一种新的化学溶液沉积方法在双轴织构NiW (200)合金基底上制备了涂层导体用稀土氧化物RE2O3(RE=Y, Sm, Eu, Dy, Yb)缓冲层.分别利用X射线衍射,扫描电子显微镜,原子力显微镜对制得的RE2O3缓冲层的相结构、织构、表面形貌和平整度进行了检测.结果表明,RE2O3缓冲层具有较好的双轴织构,表面平整无裂纹.     

电泳沉积法制备Ba0．6Sr0．4TiO3厚膜及介电性能研究

采用溶胶凝胶法制备了钛酸锶钡超细粉体，在纯乙醇中配制成悬浮液，利用电泳沉积技术在印刷铂的氧化铝基板上沉积得到了BST厚膜。通过控制悬浮液中粉体的浓度和超声振荡实现了悬浮液的稳定。电泳沉积过程中通过改变电压和沉积时间研究了厚膜质量和厚膜的厚度。利用扫描电子显微镜（SEM）观察了沉积物的微观结构形貌，对沉积质量进行了对比研究。实验结果表明，当外加电场强度为20V／cm，沉积时间为30s时得到的厚膜表面质量较好，厚度适合。实验发现1200℃烧结温度得到的厚膜致密度较好。X射线衍射分析（XRD）图谱表明烧结后得到的BST厚膜具有典型的钙钛矿结构。对厚膜的介电性能测试发现，BST厚膜有一定的介电性能，展示了BST材料的非线性特性。     

MnO2掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷介电调谐性能的影响

采用固相反应法制备了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷在直流偏置电场下的介电调谐性能.采用XRD和SEM分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的相结构和微观形貌,采用HP4192A分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3介电-温度特性,采用同惠电子公司的TH2816精密电桥测量了介电可调性.结果表明:随着MnO2含量的增加,Ba0 6Sr0.4TiO3陶瓷的致密度和晶粒尺寸都呈现先增大再降低的现象.介电可调性随着MnO2的加入而降低.但品质因子随着MnO2含量的增加呈现先增加再降低的现象.当MnO2含量为4mol%时达到最大值55.1.     

MnO2掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷介电调谐性能的影响

采用固相反应法制备了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷,分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷在直流偏置电场下的介电调谐性能.采用XRD和SEM分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3陶瓷的相结构和微观形貌,采用HP4192A分析了掺杂MnO2的Ba0.6Sr0.4TiO3介电-温度特性,采用同惠电子公司的TH2816精密电桥测量了介电可调性.结果表明随着MnO2含量的增加,Ba0 6Sr0.4TiO3陶瓷的致密度和晶粒尺寸都呈现先增大再降低的现象.介电可调性随着MnO2的加入而降低.但品质因子随着MnO2含量的增加呈现先增加再降低的现象.当MnO2含量为4mol%时达到最大值55.1.     

Pd/γ-Al2O3催化剂上甲烷-氘化氢之间的氢氘交换性能研究

通过M-T、M-H曲线的测量,研究Dy掺入对La0.7Sr0.3CoO3体系磁性的影响.结果表明,随着Dy含量的增加,样品Tc降低、M值减弱、矫顽力增强,并出现低温下M随着T的降低继续增大的反常现象.研究表明,体系磁性的变化来源于Dy掺入引起晶格参数的改变和磁环境的改变,以及Dy离子诱导的Co离子自旋态的转变.