中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba1-xSrxCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的制备与性能研究

采用固相法合成Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)阴极材料。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和微观形貌进行了表征。XRD测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ样品经1000℃,烧结10 h后形成了立方钙钛矿结构。从样品的电镜照片看出样品具有均匀的孔隙率,电解质(Ce0.85Sm0.15O1.925)-阴极(Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ)之间的界面结合良好。电化学交流阻抗测试结果表明Ba1-x Srx Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ中掺入Sr可以明显地降低阴极的极化电阻,随着Sr含量的增多,阴极的界面极化电阻(RP)先减少后增大,当Sr的含量x为0.2时Rp值最小。以Ce0.85Sm0.15O1.925(SDC)电解质为支撑体,Ni0.9Cu0.1-SDC为阳极,Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ为阴极的单电池的最大功率密度在600℃时达到155 mW/cm2。实验结果表明Ba0.8Sr0.2Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ材料是一种电化学性能较为优良的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。     

(1-x)CaTiO_3/xNi_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料的制备及其性能

采用固相反应法合成了(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4(0≤x≤1.0)复合材料,并研究了复合材料的物相、微观结构、介电性能和磁性能。结果表明:样品中仅含有钙钛矿型CaTiO3和尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4。1260℃保温3h,样品相对密度达到98.91%,颗粒尺寸约为2μm。样品介电常数随Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量(x)增加而增大。当x=0.7、测试频率为103 Hz时,样品介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为2629.18和1.74。(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4复合材料显示磁性。其中x=0.7时,样品饱和磁化强度(Ms)达到49.07A·m2/kg;这归因于Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有优异的磁性能。     

Mn_(0.2)Zn_(0.8)Fe_(2-x)Ce_xO_4铁氧体纤维的制备、结构及其磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法成功制备了Mn0.2Zn0.8Fe2-xCexO4(x=0~0.04)系列铁氧体纤维。通过XRD、SEM和VSM等技术对产物进行了表征,研究了Ce3+掺杂对Mn-Zn铁氧体纤维的结构,微观形貌及磁性能的影响。结果表明,所制得的纤维轴向较为均匀,长径比较大,直径在0.5~3.5μm之间,组成纤维的晶粒平均尺寸为11.6~12.8nm。Ce3+掺杂没有引起Mn0.2Zn0.8Fe2-xCexO4纤维结构的明显变化,仍为单一的立方尖晶石结构,但晶格常数和晶粒粒径随Ce3+掺入量的增加而略微增大。Ce3+掺杂使Mn-Zn铁氧体纤维的饱和磁化强度增大,矫顽力下降,软磁性能有所提高。     

多铁性材料BiFe_(1-x)Co_xO_3的微波吸收特性研究

用溶胶-凝胶法制备BiFe1-x Cox O3样品,用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析对样品的结构、微观形貌、元素组成进行了表征,用微波矢量网络分析仪测试了样品在2～18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,并计算了损耗角正切及微波反射率。结果表明,当掺杂量x=0、x=0.1、x=0.2,煅烧温度800℃时,产物的主相为钙钛矿型BiFeO3,同时还有杂相Bi25FeO40,颗粒形貌为尺寸约1.5μm的立方形;Co的掺入有利于提高体系的微波吸收性能。当样品厚度为1.8mm,x=0.2时,吸收峰值为-26.5dB,带宽为2.08GHz,在高频段有良好的微波吸收,材料兼具介电损耗和磁损耗但介电损耗相对较强。     

BaMn_(0.5)Co_(0.5)Zr_(1.0)Fe_(10)O_(19)软磁陶瓷的微观形貌和磁性研究

用溶胶-凝胶法制备了Mn-Co-Zr离子共掺BaFe12O19的前驱体,经过后期烧结得到BaMn0.5Co0.5Zr1.0Fe10O19陶瓷,研究了烧结温度、预烧温度、球磨时间等对陶瓷微观形貌和磁性的影响。通过XRD、SEM和VSM等对样品进行性能表征,发现相比于纯M型钡铁氧体,掺杂M型钡铁氧体在相同烧结温度和预烧温度情况下,晶粒更细,而且饱和磁化强度更大。当预烧温度为1 000℃,球磨时间8 h,BaM铁氧体陶瓷的致密度、晶粒形貌和磁性能最佳,此时陶瓷饱和磁化强度为59 A·m2/kg,矫顽力5.01 kA/m,密度为4.73 g/cm3,满足在高频领域的应用。可见Mn-Co-Zr离子掺杂对M型钡铁氧体陶瓷的软磁化及其应用有决定性影响,同时掺杂使得产物颗粒粉体晶粒细化,活性增加。     

纳米xCuFe2O4·(1-x)Fe3O4固溶体的制备与表征

合成了4种不同铜含量的间苯二甲酰二茂铁二乙酰腙配位聚合物(PFZCu),然后在高温(600～800℃)热解制得粒径为10～25nm的固溶体xCuFe2O4·(1-x)Fe3O4(0相似文献   

La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xFe_(0.8)Co_(0.2)O_3(0.1≤x≤0.2)阴极材料溶胶-凝胶法合成与表征

以硝酸盐为原料,外加一定量PVA的溶胶-凝胶法制备La0.7Sr0.3-xCaxFe0.8Co0.2O3(LSCFC,0.1≤x≤0.2)系列阴极材料,XRD、SEM对LSCFC晶体结构、微观形貌以及与Ce0.8Sm0.2O2电解质相容性进行研究分析。实验结果表明:900℃煅烧2h,LSCFC形成了晶格膨胀的畸变钙钛矿结构,La0.7Sr0.2Ca0.1Fe0.8Co0.2O3相对LaFeO3晶胞体积膨胀率为43.85%,随着x从0.1增大到0.2,LSCFC晶胞体积膨胀率减小1.3%。La0.7Sr0.2Ca0.1Fe0.8Co0.2O3粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质在1200℃下烧结5h后具有良好的化学相容性。     

稀土Dy掺杂SrFe_(12)O_(19)永磁铁氧体的结构与性能

研究了掺杂稀土Dy对锶铁氧体制备工艺、结构与性能的影响关系。研究表明,取向磁场对铁氧体磁性能的影响十分显著:随着取向磁场强度的增加,锶铁氧体晶粒发生的晶面择优取向度也增大,剩磁Br、最大磁能积(BH)max和矫顽力Hc均有上升趋势。烧结温度的影响则较复杂:随着烧结温度的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max均有上升趋势,而矫顽力Hc则呈下降之势。通过在Y30牌号SrFe12O19预烧料基础上掺杂0.2%Dy2O3,经700kA/m磁场、4414N/cm2压力湿法成型的样品在1230℃温度下烧结1h后的磁性能达到了Br=398mT、Hcj=254kA/m和(BH)max=29.1kJ/m3,它与不掺杂Dy2O3的样品相比分别提高了12mT、31kA/m和0.7kJ/m3。     

Sr2Fe1-xAlxMoO6(x=0,0.3)陶瓷的低场磁电阻效应研究

用传统的固相反应法合成了Fe位Al掺杂的双钙钛矿型氧化物Sr2Fe1-xAlxMoO6(x=0,0.3),并研究了它们的低场磁电阻效应.无磁性Al3+离子的Fe位掺杂打破了晶粒内部Fe离子和Mo离子的交替有序排列,将晶粒内部的亚磁性区域分割成很多尺寸更小的区域,提高了磁场灵敏度,从而使得Al掺杂样品在低温时的磁电阻比未掺杂时的Sr2FeMoO6提高一倍以上;但是Al掺杂后样品的磁电阻随着温度的升高而迅速下降,表现出更强烈的温度依赖性.     

静电纺丝法制备Sr1-xLaxFe12-xCoxO19纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶?凝胶过程和静电纺丝技术相结合的方法,制得了PVP/Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)复合纳米纤维,经过煅烧处理过程,获得了Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)纳米纤维.通过SEM、TEM、XRD和VSM等技术对样品的形貌、物相、结构以及磁性能进行了表征.结果表明,800℃煅烧后的Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.5)纳米纤维的直径主要分布在80～150 nm;这些纤维在室温下都具有硬磁特性,化学组成对铁氧体的磁性能有着显著的影响,当x≥0.3时,样品中同时出现M型的SrFe12O19、LaFeO3和CoFe2O4;在适当范围内(x≤0.1),La3+-Co2+的掺杂有利于改善锶铁氧体纤维的永磁性能,相应的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度分别为Hc=432.02kA/m,Ms=54.7A.m2/kg,Mr=28.9A.m2/kg,与传统溶胶?凝胶法在相同条件下制得的Sr0.9La0.1Fe11.9Co0.1O19粉体样品相比,磁性能也有显著提高.     

中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ln_(0.6)Sr_(0.4)Fe_(1-χ)Co_χO_(3-δ)的合成和性能表征

采用固相反应法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ln0.6Sr0.4Fe1-χCoχO3-σ（Ln=La,Pr;Nd,Sm和Gd）粉体.对其进行结晶学表征,分析氧含量和失重与温度的关系,并研究了其电导率随温度的变化规律及其与Ce0.8Gd0.2O1.9（CGO）电解质的化学相容性.实验表明,600～800℃;所有样品的电导率均高于100S/cm,其中Nd0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-σ的电导率高达600S/cm,并且与CGO电解质都具有良好的化学相容性.     

xCoAl_(0.2)Fe_(1.8)O_4+(1-x)BaTiO_3纳米磁电复合材料的磁、介电和磁电特性研究

采用溶胶-凝胶方法制备了xCoAl0.2Fe1.8O4+(1-x)BaTiO3纳米磁电复合材料.XRD图谱分析表明烧结后的样品是复合的钙钛矿(BaTiO3)和尖晶石(CoAl0.2Fe1.8O4)结构,SEM图像显示复合材料颗粒大小均匀.用磁滞回线研究了材料的磁性能,并通过Koops双层异质结构模型解释了复合材料的介电频散现象.测量结果表明:0.20CoAl0.2Fe1.8O4+0.80BaTiO3的样品在偏置磁场为1.35×105A/m时表现出最大的磁电电压系数1.075×10-2 V/A.     

(Pr1-xNdx)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ体系双稀土阴极材料的氧化学扩散系数及电学性能的研究

采用固相反应法合成了(Pr1-xNdx)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(x=0.2、0.4、0.6、0.8)钙钛矿氧化物系样品,采用XRD分析物相结构,采用XPS分析化学状态,用电导弛豫法研究了(Pr1-xNdx)0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ系样品的氧化学扩散性能.实验结果表明,(Pr1-...     

Mn_3O_4对LiZn铁氧体磁性能、微结构和电阻率的影响

按组成Li0.35Zn0.30Fe2.29MnxO4-δ+0.005mol%Bi2O3和Li0.35Zn0.30Fe2.29O4-δ+0.005mol%Bi2O3+x/3mol%Mn3O4(x=0.02～0.08)在920和950℃制备缺铁LiZn铁氧体,分别在原料和预烧料中添加Mn3O4.结果表明:920℃烧结时,在原料中添加适量Mn3O4可提高样品饱和磁化强度Ms和剩磁Br,降低矫顽力Hc,而在预烧料中添加Mn3O4对Ms和Br影响不大,不完全固相反应导致两种样品Hc很高,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc相对较低.950℃烧结时,两组样品Hc均大幅下降,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc反而相对较高.两种方式添加Mn3O4均可提高电阻率ρ,x=0.06时ρ出现峰值,且在原料中添加Mn3O4的样品ρ较高.     

Bi2O3掺量对Li0.45Ni0.2Ti0.1Fe2.25O4铁氧体显微结构及磁性能的影响

采用氧化物法陶瓷工艺,在缺铁配方的基础上,制备不同Bi2O3掺量的Li0.45Ni0.2Ti0.1Fe2.25-δO4(δ=0.06)铁氧体样品。结果表明,添加Bi2O3没有在锂铁氧体中形成杂相,烧结后陶瓷样品物相组成单一,结晶状况良好;适量的Bi2O3能有效改善材料微观形貌,促进锂铁氧体的烧结致密化,有助于提高材料的饱和磁化强度4πMs和剩磁比R,降低矫顽力Hc。Bi2O3掺量为1.5%(质量分数)的样品具有较好的综合性能,表观密度d为4.72g/cm3,饱和磁化强度4πMs为2.3T,剩磁比R为0.853,矫顽力Hc为2.3×102 A/m。     

双钙钛矿型氧化物(Sr_(2-3x)La_(2x)Ca_x)FeMoO_6的电输运性质

分别用固相烧结法和溶胶-凝胶法制备了A位双掺杂的双钙钛矿型氧化物(Sr2-3xLa2xCax)Fe-MoO6。XRD显示所有样品均为多晶单相,随掺杂量增加,样品空间群在x=0.2处转变,由I4/m群转变为Fm3-m群。四探针法对电输运性质的表征表明,样品电阻率随反位缺陷程度的加剧而增加,随平均晶粒尺寸的增大而减小,定量掺杂以限制化合物相结构、完善制备工艺以优化晶界条件,能有效控制材料的电导性质。     

Ca_(2.7)M_(0.3)Co_4O_9(M=Ag~+,Sr~(2+),Yb~(3+))热电陶瓷的制备及电运输性能

采用溶胶-凝胶法制备Ca2.7M0.3Co4O9(M=Ag+,Sr2+,Yb3+)系列陶瓷样品,通过XRD和SEM对样品结构进行表征,考察了掺杂对材料电阻率和Seebeck系数的影响。陶瓷样品XRD图呈现出尖锐的(00l)相,且断面形貌呈片层状,说明压片烧结使样品内部晶粒择优取向,形成高度织构。Ag+掺杂使电阻率略有下降。Sr2+掺杂使电阻率明显降低,提高了功率因子在850K时达到2.62×10-4W/(m-1.K-2)。Yb3+掺杂使Seebeck系数明显提高,但同时也增加了电阻率。因此,在相同掺杂量下,Ca2.7Sr0.3Co4O9为优化载流子(空穴)浓度的最佳值。     

等量La-Co掺杂对干压各向异性SrFe_(12)O_(19)结构和磁性能的影响

以Y30H-2预烧料作为基料,采用陶瓷法制备La-Co掺杂的干压各向异性Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0~0.10)锶铁氧体,研究La3+-Co2+共同替代对锶铁氧体结构和磁性能的影响。XRD射线衍射分析表明,La-Co掺杂并没有改变锶铁氧体结构,锶铁氧体主体仍为六角晶结构;SEM分析表明,La-Co掺杂能使晶粒粒度变细;磁性能测量显示,样品的Hcj随掺杂量的增加先增大后减小,当取代量x=0.06时,Hcj达到最大值。Br则随掺杂量的增加呈现不规则的变化。K值的变化表明,当x=0.04时,锶铁氧体的综合性能最佳。     

Mno0.2Zn0.8Fe2-xCexO4铁氧体纤维的制备、结构及其磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法成功制备了Mno0.2 Zn0.8Fe2-xCex O4系列铁氧体纤维.通过XRD、SEM和VSM等技术对产物进行了表征,研究了Ce3+掺杂对Mn-Zn铁氧体纤维的结构,微观形貌及磁性能的影响.结果表明,所制得的纤维轴向较为均匀,长径比较大,直径在0.5～3.5μm之间,组成纤维的晶粒平均尺寸为11.6～12.8nm.Ce3+掺杂没有引起Mno0.2 Zn0.8Fe2-xCex O4纤维结构的明显变化,仍为单一的立方尖晶石结构,但晶格常数和晶粒粒径随Ce3+掺入量的增加而略微增大.Ce3+掺杂使Mn-Zn铁氧体纤维的饱和磁化强度增大,矫顽力下降,软磁性能有所提高.     

(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性材料的有序结构及磁性能

以无机盐为前驱体,利用溶胶-凝胶法固溶合成了(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性固溶体.XRD分析表明,在0≤x≤1.0的掺杂范围内,700℃煅烧所得产物都具有钙钛矿结构;x=0时得到的纯Pb(Fe2/3W1/3)O3为长程无序结构,x=1.0时可获得完全有序的纯Pb(Mg1/2W1/2)O3相,其单胞为Pb(Fe2/3W1/3)O3单胞的2倍;当0相似文献