Bi1-xPrxFe1-xTixO3多铁陶瓷的结构与电磁性能研究

采用快速液相烧结法制备Bi_1-xPr_x Fe_1-xTi_x O₃(x=0.00、0.03、0.06、0.12)系列多铁陶瓷样品,研究Pr-Ti共掺杂对BiFe O₃结构、缺陷、电学和磁学特性的影响。XRD分析结果表明:所有样品均为菱方钙钛矿结构,Pr-Ti共掺杂可有效抑制杂相生成,当掺杂量高于0.06时杂相基本消失,共掺杂引起结构畸变。正电子湮没寿命谱测试结果表明:所有样品中均存在阳离子空位型缺陷,空位尺寸和浓度均随Pr-Ti掺杂量增加而增大。电学和磁学性能测试结果表明:适量Pr-Ti共掺杂可有效提高Bi Fe O₃的介电、铁电和磁学性能。综合上述结果,认为BiFeO₃多铁性能的改善可能是由于Pr-Ti共掺杂引起晶格畸变、减少氧空位浓度、改变阳离子空位浓度等多种原因引起。     

氧化铈掺杂SrCoO3-δ的结构与电导性能

采用固相反应法合成了Sr1-xCexCoO3 -δ(x =0 .0 5～ 0 .2 )阴极材料 ,并研究了其结构和电导性能。XRD图谱表明SrCoO3 -δ体系中CeO2 固溶量为 10 %～ 15 % (质量分数 ) ,且随着氧化铈含量的增加体系稳定性略有降低 ,晶胞出现收缩。当氧化铈的掺杂量为 15 %时的电导率高于其它固溶量的组分 ,在 35 0～ 4 0 0℃达到最高值 ,超过了5 0 0S/cm ,满足了作为低温SOFC阴极材料的电学性能的要求。     

GaSb衬底上InAsSb材料的电学性能研究

采用分子束外延(MBE)法在GaSb衬底上生长了不同组分的InAsSb外延膜。通过引入Al GaSb插层,实现对导电GaSb衬底上InAsSb材料电学性质的定性表征,并研究了生长温度和晶格失配对InAsSb外延层电学性能的影响。测试结果表明,在较低生长温度下获得的样品表面会形成缺陷,且其电学性能较差。对于一定晶格失配的样品,提高生长温度能获得较好的电学性能。     

MM-SPS制备CoSb3及其热电性能研究

为了研究不同球磨时间对CoSb3热电性能的影响,采用高能球磨(MM)和放电等离子烧结法(SPS)制备了CoSb3块体,用X射线衍射仪分析了样品的相组成,并用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能。试验结果表明,球磨时间为2～20 h的粉末经烧结后都可得到单相的CoSb3块体,所得样品具有典型的半导体电学特征,多数样品在测试温度下的热电优值ZT大小相近,并在300～400℃有较大值,其中最大值为球磨5h的样品在400℃时的0.057 1。     

高能三唑铜配合物Cu(DNABT)(NH3)2-x(NH2NO2)x的结构和性能理论研究

基于N,N′-二硝氨基-3,3′-二硝基联三唑(DNABT)二齿含能配体和金属元素铜,采用含能小配体NH3和NH2NO2对结构和性能进行调控,设计了三种新型含能富氮金属配合物:Cu(DNABT)(NH3)2-x(NH2NO2)x(x=0,1,2)。采用密度泛函理论等方法对其分子、电子和晶体结构,及生成热、密度、爆速爆压和撞击感度等性质进行了计算模拟。结果表明,Cu与小配体之间的配位键是结构中比较弱而容易诱发分解的部分。小配体的类别和数量对配合物的结构和不同性能都有显著影响,且对各种性能的影响不同。三种配合物具有高密度(2.07~2.13 g·cm^-3)、优良的能量性质(爆速:8.44~9.12 km·s^-1,爆压:34.2~40.0 GPa)和可接受的感度(7~22 cm),x=1时,配合物的能量水平优于黑索今且感度与其接近,是潜在的高能量密度化合物。     

固体氧化物燃料电池阳极材料的制备和性能研究新进展

作为固体氧化物燃料电池(SOFC)关键材料之一,阳极材料的性能对整个SOFC的性能有着十分重要的影响.概述了SOFC阳极材料的最新研究动态,重点对以钇稳定氧化锆(YSZ)、掺杂氧化铈(DCO)、以及镓酸镧(LaGaO3)作电解质时SOFC阳极材料的选择,不同结构类型SOFC中阳极的制备方法,以及阳极的热学、电学及电化学性能的研究现状进行总结.     

Fe掺杂摩尔分数对ZnO热致变色变发射率性能研究

利用高温固相法制备不同摩尔分数Fe掺杂ZnO样品,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、荧光分光光度计和IR-2双波段红外发射率测量仪等手段对样品进行晶体结构、微观形貌、光学性能和热致变色变发射率性能的测试和分析。结果表明:适量掺杂可使Fe离子取代ZnO中的部分Zn离子,不会改变ZnO原本的六方纤锌矿结构;随Fe摩尔分数的增加,ZnO晶体的结晶质量下降;室温下Fe掺杂ZnO样品呈桔黄褐色,随掺杂摩尔分数增加,样品颜色逐渐变深;当测试温度增加时,样品颜色变成深棕色,且具备可逆热致变色性能;掺杂后样品的红外发射率随测试温度增加先降后升,与样品中的杂质电离和晶格振动吸收密切相关。     

掺杂La2O3的Al/CuO铝热剂的反应特性

为了研究La₂O₃对Al/CuO铝热剂反应特性的影响,采用机械混合法制备了不同氧平衡状态,即当量比(φ)分别为1.0,1.4和1.8下的Al/CuO铝热剂,并分别掺杂2%,5%,10%,20%和30%的La₂O₃。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)分别对未掺杂和掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂的微观形貌、元素种类、物相以及放热过程进行了研究,采用燃烧管实验、T-jump快速升温点火实验和密闭爆发器实验对其燃烧特性和产气性能进行了对比分析。结果表明,零氧平衡状态(φ=1.4)下,掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂发生铝热反应的起始温度和峰值温度明显低于未掺杂La₂O₃的Al/CuO铝热剂;掺杂2%La₂O₃的Al/CuO铝热剂放热量为1772 J·g     

La~(3+)取代对M型锶铁氧体磁性能的影响

溶胶-凝胶法制备的Sr1-xLaxFe12O19样品,用XRD、VSM和TEM研究了La3+取代量对样品结构和磁性能的影响。实验发现,合适的La3+取代量能很明显提升样品的比饱和磁化强度和内禀矫顽力,在取代量x=0.15,于850℃空气中热处理时得到理想的磁性能σs=74.1Am2/kg,Hcj=498.4kA/m。     

La1-xRexCrO3-δ系连接材料烧结及电性能研究

采用柠檬酸-硝酸盐法合成了La1-xRexCrO3-δ（Re=Nd、Ce;x=0．1、0.3、0．5）连接材料,用XRD、SEM等对产物烧结进行表征。结果表明,连接材料的烧结性能受掺杂离子的种类和掺杂量的影响,通过比较得知,La0.9Nd0.1CrO3烧结体的致密度最大。采用直流四端子法测量烧结体在中温（450-800℃）区的电导率,测量结果表明电导率随钕含量的增大而减小,La0.9Nd0.1CrO3样品的电导率较高。因此,La0.9Nd0.1CrO3作为连接材料具有很好的发展前景。     

掺杂Sc和Sb的Mg2Si基热电材料的电性能研究

采用机械合金化-电场激活压力辅助合成(MA-FAPAS)技术,快速合成Sc,Sb掺杂的Mg2Si基热电材料,并对其进行电性能的测试与分析。结果表明:掺杂摩尔分数为0.47%Sb的Mg2Si试样在测试温度范围内,电导率和Seebeck系数均优于未掺杂试样,其平均电功率因子约为后者的2.2～2.3倍;电导率比采用熔融-热压法制备的同类试样有所提高;在低温阶段,掺杂摩尔分数为0.43%Sc的Mg2Si试样Seebeck系数约为307 K,达未掺杂试样的2.03倍;电功率因子在温度低于550 K时高于未掺杂试样,最大值与Sb掺杂试样相当。     

生长速率对NiAl-43V(Dy)合金定向凝固组织的影响

用高温梯度定向凝固液态金属冷却技术(LMC,GL=310 K/cm)制备NiAl-43V-x Dy(质量分数x=0,0.05%)过共晶合金,研究定向凝固生长速率对两种成分合金固液界面形态和稳态区组织演变影响,同时对比研究微量Dy对NiAl-43V合金定向凝固组织的影响。结果表明:在6~150μm/s内两种合金固、液界面均为胞枝共存界面;两种合金凝固组织均由初生V相和共晶组织(片层V相+NiAl相)组成,随生长速率增大,合金凝固组织中枝晶析出增多,枝晶体积分数增大,共晶组织和枝晶得到细化。在NiAl-43V合金中加入质量分数为0.05%的Dy使Gibbs-Thompson系数减小,在相同生长速率下,微量Dy可使共晶层间距减小,溶质原子重新分配,枝晶尖端过冷度降低,枝晶体积分数减小,枝晶间溶质原子浓度增加使一次枝晶间距增大;微量Dy可抑制初生枝晶生长。     

铜含量对Sm(CoCuFeZr)8磁性能的影响

在氩气保护下用单辊熔体快淬法制备了不同Cu含量的Sm(Co0.74CuxFe0.1Zr0.04)8(x(Cu)=0,x(Cu)=0.1％,x(Cu)=0.12％,x(Cu)=0.16％)快淬带。将快淬带进行不同温度(400、500、600、700℃)回火处理。用振动样品磁强计、差热分析仪和X-射线衍射仪分别测定了样品的磁性、相变行为和相结构。研究表明,x(Cu)=0.12％的Sm(CoCuFeZr)8合金矫顽力最高,X-射线结构分析显示其对应的主要相为Cu7Tb型1:7相结构。x(Cu)=0.12％样品的快淬态与500℃回火态的衍射峰比较,其快淬态衍射峰稍有宽化,表明500℃回火后晶粒稍有长大。高温M-T磁性分析和差热分析DTA分析显不在380℃和801℃有磁相变,380℃有1:5相亚温分解,801℃是1:7相的居里点。分析表明500℃回火后矫顽力的提高是由于Cu向晶界的偏聚造成钉扎作用增强引起的。     

Mg-Sr合金及Mg-Al-Sr合金的微观组织研究与分析

Mg-Sr合金的变质效果和Mg-Al-Sr合金的耐热性能均与其组织有紧密关系。采用对渗法的原理,成功制备出Mg-Sr合金和Mg-Al-Sr合金,利用金相光学显微镜、电子扫描电镜、X射线衍射分析仪等先进测试技术对其微观组织进行深入的研究分析。研究结果表明:Mg-Sr合金的组织主要包括树枝状的基体相а-Mg和板条状、针状的共晶组织(а-Mg+Mg17Sr2);Mg-Al-Sr合金的组织则是细小树枝状初生а-Mg相和条状、片状共晶组织,其组成成分包括а-Mg相、共晶化合物Mg17Sr2、Mg12Al17、Al4Sr和Mg-Al-Sr三元化合物,其微观组织形态及共晶组织成分与Sr/Al的比值有关。     

热处理制度对705铝合金力学性能和应力腐蚀开裂的影响

选用四种不同的热处理制度对７０５铝合金进行处理。结果表明，７０５铝合金板材原供货态短横向上的抗应力腐蚀能力很低，裂纹扩展平台速率较高，应力腐蚀开裂界限应力强度因子（ＫⅠｓｃｃ）值较低。而淬火后室温放置３天＋１００℃保温８ｈ＋１２０℃保温２４ｈ处理状态下的力学性能同供货态相当，而应力腐蚀开裂界限应力强度因子高于性能指标，达９．７４ＭＰａ·ｍ１／２。     

机械合金化 MgNiCu 合金贮氢性能的研究

采用机械合金化方法由Ｍｇ、Ｎｉ和Ｃｕ单质粉末（按原子比２０．７５０．２５混粉）合成ＭｇＮｉＣｕ贮氢材料。通过Ｘ－射线衍射测试了粉末材料的物相组织，并测试了不同球磨时间下材料的贮氢性能和电化学性能。结果表明：贮氢容量随球磨时间的延长出现了一个极大值，ＭｇＮｉＣｕ合金贮氢电极的放电容量随球磨时间的增加而增加，抗衰减能力也随之增强。还研究了氧化对其贮氢性能的影响，一般地，在空气中长时间暴露而氧化严重的粉末，经十次吸放氢循环才能完全活化。     

Sr对挤压态AZ31微观组织及力学性能的影响

制备不同Sr含量的挤压态AZ31-xSr(x=0,0.4%,0.8%,1.2%)合金试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、材料试验机等观察、测试合金的微观组织和力学性能。结果表明:未添加Sr的AZ31镁合金挤压变形后有相当部分的晶粒呈长条状分布而未发生动态再结晶,晶粒尺寸较大;添加少量的Sr可细化挤压态AZ31合金的组织。随着Sr含量的增加,室温和高温力学性能呈先升后降趋势,最高点在Sr的质量分数为0.8%;与无Sr的AZ31合金相比,室温和150℃时的抗拉强度提高约11.5%,15.7%,屈服强度提高约14.9%,40.2%。     

Al含量对Inconel 718合金中δ相组织演变的影响

采用扫描电子显微镜和Thermo-Calc热力学计算等方法,研究3种不同Al含量的Inconel 718合金在标准热处理和不同保温时间下δ相的形貌特征、溶解行为及3种合金中δ相含量的变化。结果表明:Al含量低的合金中δ相溶解特征主要表现为沿针状δ相的长度方向断开,在短时间内溶解为短棒状及颗粒状;Al含量高的合金中δ相溶解优先从晶内开始,其晶界上的δ相溶解缓慢,对抑制晶界迁移,控制奥氏体晶粒长大有重要作用;Inconel 718合金中δ相含量随溶解温度的提高而降低,Al含量提高使合金中δ相的溶解速度减慢,溶解温度提高。     

高能球磨AL─Cu合金固态合成反应研究

采用扫描电镜、能谱分析、Ｘ射线衍射和示差扫描量热分析研究了具有较大负混合焓的Ａｌ＿ｘＣｕ＿（１－ｘ）对称扩散系合金的高能球磨固态合成反应。高能球磨时组元晶粒细化达纳米级，造成纳米晶界亚互溶，为室温固态合成反应创造了条件，球磨强度对反应进程影响显著，在ｘ＝０．３～０．７范围内仅形成一种金属间化合物。     

板状Fe-基大块非晶合金的制备及其断裂韧性测定

采用电弧熔炼母合金、普通铜模吸铸工艺 ,制备出尺寸规格为 2 0mm× 10mm× 1mm的板状Fe -Co -Zr -Mo -W -B系Fe -基大块非晶合金。经DTA检测 ,所制备的Fe -基非晶合金具有明显的玻璃转变温度和较宽的过冷液相区 (Tg=884K ,ΔTx≥ 6 0K)。采用压痕试验法测定了该板状Fe -基大块非晶合金的断裂韧性 ,其铸态断裂韧性在 1.6MPa·m1/ 2 量级。