ZrO_2掺杂对BaCo_(0.194)Zn_(0.116)Nb_(0.69)O_3微波介质陶瓷的影响

采用传统固相法制备ZrO2掺杂BaCo0.194Zn0.116Nb0.69O3微波介质陶瓷,研究ZrO2掺杂对BaCo0.194Zn0.116Nb0.69O3陶瓷烧结温度和介电性能的影响。     

Bi掺杂对直流ZnO电阻片缺陷结构和电性能的影响

普遍认为,Bi2O3是ZnO电阻片形成晶界势垒及非线性伏安特性的基础,然而Bi元素对构成势垒的缺陷结构的作用机制仍不清楚.基于一种优化的介电谱,笔者研究了Bi2O3含量对现代直流ZnO电阻片本征点缺陷锌填隙和氧空位、非本征缺陷晶间相结构和界面态的作用机制.实验结果表明,Bi掺杂使得晶界势垒结构发育完善,所以掺入Bi元素后试样才具有优异的非线性特性.Bi2O3促进晶界氧传输和吸附,进而有效提升界面态密度,调控本征点缺陷浓度.特别地,Bi2O3掺杂量达到1.2 mol％时,富Bi相形成具有更高氧离子传导率的δ-Bi2O3,对本征点缺陷起抑制作用.本研究为进一步开发高性能电阻片提供理论基础及数据依据.     

(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z合金制备和吸放氢性能的研究

采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0,0.1)合金,并使用X射线衍射(Xray diffraction,XRD)、压力-组分-温度(pressure-composition-temperature,PCT)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)等手段研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。XRD衍射图谱表明,(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0、0.1)合金结构为C14型Laves相。PCT测试结果表明,(TiZr0.1)1.1Cr2.0合金少量V取代Cr(V:Cr=0.1:2),在293~323K温度下,最大储氢量明显增加,可达1.74%,但可逆储氢量有所降低。随Zr取代Ti比例[m(Zr)∶m(Ti)=(0.05~0.2)∶1.1]的增加,合金晶胞参数不断增大,使(Ti1-xZrx)1.1Cr1.9V0.1合金的吸放氢坪台压不断降低,最大储氢量不断增加,最大可达1.85%,随A侧原子过计量比增大,(TiZr0.1)yCr1.9V0.1(y=1.1、1.15)合金吸放氢坪台压降低,放氢焓变增大。A侧原子随Zr取代Ti比例的增加,合金(Ti1-xZrx)1.1Cr2.0-zVz(z=0、0.1)残余氢放氢温度变化不明显,其放氢温度在623~633K,而A侧原子过计量比从1.1增大到1.15,其放氢温度减小到593K。     

热处理对ZnO变阻器电学性能影响的研究

采用高能球磨的方法制备了ZnO和添加物(MnO,Sb2O3,CoO,Cr2O3,Bi2O3)的前驱超细粉体,采用固相反应烧结技术在1 140℃进行2 h烧结制备出ZnO陶瓷变阻器。用SEM,XRD研究了不同退火温度对ZnO压敏陶瓷的显微形貌、相结构,伏安非线性特性和微观电性能的影响。从阻抗分析,激活能和介电损耗与频谱关系分析证明了600～800℃热处理时晶界由于β-Bi2O3向γ-Bi2O3的相变引起的体积膨胀而变宽,导致晶界电子陷阱浓度降低,从而使得势垒高度下降,漏电流增加。     

烧结升温速率对(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅陶瓷的结构和电学性能的影响

采用传统固相反应法制备了(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷,在烧结过程中采用了不同的升温速率(0.5、1、3、5℃/min),研究了烧结升温速率对陶瓷试样的相结构、显微结构、压电性能、介电性能和铁电性能的影响。结果表明,所有陶瓷试样均形成了纯钙钛矿结构;随着烧结升温速率增大,陶瓷的晶粒尺寸减小;陶瓷试样的居里温度和最大介电常数随烧结升温速率的增大均减小;所有陶瓷试样均呈现弥散相变特征;烧结升温速率增大引起陶瓷试样的最大极化强度和剩余极化强度增大,矫顽场减小,压电常数增大。     

V_2O_5在ZnO-V_2O_5压敏陶瓷低温烧结中的双重作用

制备了V2O5含量为0.25%(摩尔分数)的双组元ZnO压敏陶瓷,采用电子自旋共振谱(ESR)研究了V2O5中V离子的价态变化。结果表明,V离子是一种受主杂质,热处理后,其价态产生了变化,尤其是在655℃热处理时价态变化程度最明显,与V2O5的差热分析(DTA)结果相吻合。差热分析显示,V2O5在655℃存在一相变吸热峰,此时样品的低价态V离子的ESR信号最强。V-I非线性测试结果也显示,低价态V离子ESR信号越强,宏观非线性系数越大。V2O5同时起着液相添加剂的作用,使ZnO-V2O5压敏陶瓷在900℃致密化。     

V2O5在ZnO-V2O5压敏陶瓷低温烧结中的双重作用

制备了V2O5含量为0.25%（摩尔分数）的双组元ZnO压敏陶瓷,采用电子自旋共振谱（ESR）研究了V2O5中V离子的价态变化.结果表明,V离子是一种受主杂质,热处理后,其价态产生了变化,尤其是在655℃热处理时价态变化程度最明显,与V2O5的差热分析（DTA）结果相吻合.差热分析显示,V2O5在655℃存在一相变吸热峰,此时样品的低价态V离子的ESR信号最强.V-I非线性测试结果也显示,低价态V离子ESR信号越强,宏观非线性系数越大.V2O5同时起着液相添加剂的作用,使ZnO-V2O5压敏陶瓷在900℃致密化.     

SSC-SDC双相复合陶瓷透氧膜的电学性能及氧渗透性能研究

文章研究了SDC体积含量分别为65%、55%、45%、35%、20%、0的Ce0.8Sm0.2O2-δ(SDC)/Sm0.5Sr0.5CoO3-δ(SSC)SDC/SSC双相复合陶瓷透氧膜的电学及氧渗透性能。XRD测量结果表明SDC与SSC两相之间没有明显反应。随SDC体积分数的增加,双相复合膜电导率呈降低趋势。氧渗透测量结果显示SDC体积分数为35%时氧渗透速率最大。在810℃,膜厚为1mm,氧分压梯度为0.21atm/0.005atm时氧渗透率达到了1.31×10-7mo·lcm-2·s-1。     

滇东南晚寒武世-早奥陶世唐家坝组-博菜田组碳酸盐岩碳氧同位素特征及意义

滇东南晚寒武世-早奥陶世为一套碳酸盐岩夹陆源碎屑岩沉积建造,沉积相为开阔台地相向浅海陆棚相过渡特征,沉积水体从早到晚表现出动荡变深特征,岩石组合表现出多个下粗上细沉积韵律特征,为退积型沉积序列。笔者对该套地层碳氧同位素研究工作,结果显示:δ⁽¹³⁾C测试值介于-0.96‰～3.21‰,平均0.41‰;δ(13)C测试值介于-0.96‰～3.21‰,平均0.41‰;δ⁽¹⁸⁾O测试值介于-11.48‰～-9.35‰,平均-10.12‰。碳酸盐岩样品δ(18)O测试值介于-11.48‰～-9.35‰,平均-10.12‰。碳酸盐岩样品δ⁽¹³⁾C、δ(13)C、δ⁽¹⁸⁾O值受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始沉积环境碳氧同位素组成特征。碳同位素值总体呈现下降趋势,局部有波动特征,共出现2次正漂移事件和2次负漂移事件。其中P1正漂移事件与寒武纪全球性正漂移事件SPICE基本相符,与寒武纪生物多样性恢复有关;其余碳同位素漂移事件可能是因沉积环境(岩相古地理、古盐度和古温度)局部变化引起。利用碳氧同位素数据对古环境恢复结果表明:晚寒武世-早奥陶世研究区处于海相沉积环境,古海洋盐度值从早到晚呈现逐渐降低趋势,古海水温度介于21.55℃～31.41℃,平均25.02℃。说明当时处于温暖或炎热的亚热带气候。     

Sol-gel法制备硅铁红陶瓷颜料

笔者采用溶胶-凝胶法制备了SiO2包裹Fe2O3的硅铁红陶瓷颜料,采用X射线衍射、颜色测量、光学显微镜观察等分析手段对颜料进行了表征。研究了包裹次数、热处理温度对颜料包裹率以及颜色的影响规律。结果表明:颜料的包裹率和明度值随热处理温度以及包裹次数的提高而增加,颜料的红度值随热处理温度以及包裹次数的提高而降低。     

癸酸-月桂酸相变材料的导热性能研究

文章主要研究相变材料的特性及相关应用,并将癸酸-月桂酸作为研究对象制成相变材料.研究表明,随着相变材料摩尔组成的变化,其相变潜热和相变温度也相应发生变化;而且其导热系数和相变温度呈反比例的关系.另外,在相变材料中添加硅藻土可以有效改善材料的传热性能,根据这一特性,可以考虑将其制成储能相变建筑材料.     

Co掺杂对Bi_5Ti_3FeO_(15)陶瓷电学性能的影响

用常规固相法制备了Co掺杂Bi5T3FeO15陶瓷,并用超声波进行表面处理。采用X射线衍射(XRD),压电常数以及电阻率测试等对其性能进行分析与表征。重点讨论了Co掺杂后,对比BTF电学性能和压电性能的变化。结果表明:Co掺杂后,样品中没有杂质出现,同时可以有效的增强压电系数,可以从纯的5p C/N提升至16pC/N。随着掺杂的增加,电阻率有所下降,后续进行了添加提升,表明该材料在高压无铅压电领域具有广阔的应用前景。     

浆料组成对相转变方法制备陶瓷基体孔结构的影响

为了制备孔结构适于浸渍的固体氧化物燃料电池(SOFC)陶瓷基体,本文以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、聚苯醚砜(PESF)为黏结剂,与Gd0.1Ce0.9O2-δ(GDC)粉体混合,然后经流延成型后浸入非溶剂中(水、水和NMP的混合溶液),通过相转变反应形成基体素坯,在1 400℃烧结得到GDC陶瓷基体。通过扫描电子显微镜、阿基米德排水法及压汞仪等,研究了PESF和NMP含量,以及非溶剂的组成对GDC陶瓷基体的孔形貌、孔分布和孔隙率的影响。试验结果表明:采用质量分数为10%的PESF(m(PESF)∶m(GDC))和质量分数为60%的NMP(m(NMP)∶m(GDC)),且非溶剂为水时,可以得到孔隙率(>40%)、孔形貌(直通孔)和孔分布(1~10μm)都适于SOFC电极浸渍要求的直通孔陶瓷基体。     

锌电积用铝基β-PbO_2复合材料的性能研究

在Al/Pb/α-PbO2-WC表面恒电流电沉积制备了β-PbO2-WC(Co3O4)复合沉积层,获得了Al/Pb/α-PbO2-WC/β-PbO2-WC(Co3O4)复合材料。考察了WC(碳化钨)、Co3O4(四氧化三钴)颗粒的掺杂对β-PbO2复合材料物理性能及其在锌电积模拟体系中的耐蚀性、析氧电催化活性、交流阻抗特性的影响。结果表明:WC与Co3O4颗粒在β-PbO2中的掺杂提高了复合材料的显微硬度,降低了电阻率及锌电积模拟体系中的析氧过电位,增强了锌电积模拟体系中的耐腐蚀性能。     

Co2O3在ZnO压敏陶瓷中的改性作用

研究了金属氧化物Co2O3含量对ZnO压敏陶瓷中晶粒生长和电学性能的影响。分析了Co2O3含量对ZnO半导体陶瓷各种性能的改善,以及所产生缺陷类型。实验结果表明:随着Co2O3含量在0郾6%~0郾2%(质量分数)范围内的减少,ZnO压敏陶瓷的平均晶粒大小降低,工频耐受力提高,非线性系数增大,在一定程度上掩盖了ZnO晶粒本征缺陷对ZnO陶瓷电导率的影响,使半导体的电导率获得可控性。为获得产品优良的重复性和稳定性,以及降低成本起到十分重要的作用。     

相变储能-毛细嵌管单元动态传热特性研究

介于焓-多孔介质法在相变蓄热研究领域较为成熟,非常适用于相对复杂的相变过程所呈现出非线性物理场的计算。因此采用焓-多孔介质法,通过改变换热流体(水)的进口温度和流速对毛细嵌管单元动态传热性能的影响,观察相变区域的多孔度-液相率的大小与嵌管特定位置的温度情况,并通过实验所测数据进行对比验证。最后得出进口温度为283 K、流速为0.5 m/s时各截面的液相分数最小,对比3种进口工况发现,283 K、288 K、293 K分别在4200 s、4800 s、5750 s达到换热稳定状态,283 K工况相对于288 K、293 K工况分别节省12.5%和26.9%的换热时间。进一步研究嵌管结构方式(直管、螺旋管、U型管)对系统循环换热效率的影响,发现相同进口状态下螺旋管使相变材料的换热效果最佳。该结论可为相变蓄热领域的研究奠定基础和提供参考。     

定向多孔陶瓷的制备及其孔隙研究

以Al2O3、SiO2和Na2O.SiO2为原料,明胶为粘结剂制备陶瓷浆料,采用冷冻干燥法制备了定向多孔陶瓷,研究了陶瓷浆料固含量、冷冻温度和烧结温度对多孔陶瓷孔隙率、收缩率和微观结构的影响。结果表明,采用冷冻干燥法可成功的制备出定向多孔陶瓷材料,通过控制工艺参数可以调整材料的孔隙结构和性能,调节浆料固含量可实现对孔隙率的控制,调节烧结温度可改变陶瓷的收缩率,调节冷冻温度可实现对孔尺寸的控制,从而得到满足需要的陶瓷材料。     

脱硫石膏基相变储能墙体材料的制备及表征

通过步冷曲线法及差示扫描量热法对不同配比的癸酸-棕榈酸二元复合相变材料的热物性进行了试验研究,确定了癸酸-棕榈酸二元复合相变材料的最佳配合比;经测试其质量损失率,选择了最佳吸附材料和封装材料。以脱硫建筑石膏为胶凝材料制备相变储能石膏。性能测试分析结果表明,当癸酸和棕榈酸质量比为7∶3时,二元复合相变材料形成低共熔体系,温度最低点为26℃。相变储能石膏的比热容约为普通石膏的2倍,具有更好的储热性能。     

掺杂纳米级Bi_2O_3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

从样品制备,烧结过程,纳米级Bi2O3添加量及电性能测试等方面介绍了掺杂纳米级Bi2O3对生产高热容量、大通流能量ZnO压敏电阻片性能的影响。试验结果表明:采用纳米级Bi2O3(x(Bi2O3)≥0.61%)代替普通Bi2O3,提高了老化及工频耐受性能,使烧成温度降低到1075℃,同时还降低了生产成本;并使电阻片的其它电气性能有所提高或保持原有的水平。     

陶瓷材料断裂韧性测试方法

本文简要介绍了近年来国内外结构陶瓷材料常用的几种断裂韧性测试方法单边切口梁法、山形切口法、压痕法和压痕-强度法的基本原理,并具体介绍了相变增韧陶瓷的压痕法和压痕-强度法新的理论成果。