带有YSZ保护膜的Bi_2O_3基固体电解质燃料电池的制备及其性能分析

用带(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)(YSZ)保护膜的Bi_2O_3基固体电解质(Bi_20_3)_(0.75)(Y_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.75)-(Gd_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.08)_(0.25)和(MoO_3)_(0.25)做成燃料电池.在600～800℃,将其输出特性与用纯的(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)做电解质的燃料电池进行比较.Bi_2O_3基电解质燃料电池的输出功率高于YSZ电解质的,这是由于Bi_20_3基固体电解质具有较高的氧离子导电率;Bi_20_3基电解质燃料电池的开路电压比YSZ的低,是由于Bi_20_3基电解质中存在着一定的电子导电率.从材料的结构、机理上对所得结果进行了分析.     

Co2+取代与Li+掺杂对NiCuZn铁氧体磁性能和直流叠加特性的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了Co2+取代与Li+掺杂对NiCuZn铁氧体材料的饱和磁感应强度、剩磁、矫顽力、起始磁导率以及在直流偏置场下增量磁导率的影响.研究表明,适量的Co2+取代与Li1+掺杂会通过影响铁氧体材料的磁晶各向异性常数在一定程度上影响材料的磁导率.随着直流偏置场的增大,材料的磁...     

Bi_2O_3添加对NFC用NiCuZn铁氧体性能的影响

按组成Ni_(0.28)Cu_(0.27)Zn_(0.45)Fe_(1.91)O_(3.82)制备了NiCuZn铁氧体,在预烧料中添加0.5wt%的Co_2O_3和x的Bi_2O_3(x=0.05,0.1,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,3.0 wt%),在900℃烧结后测试样品微观形貌和磁特性。结果表明,非磁性相Bi_2O_3的引入,一方面导致NiCuZn铁氧体晶粒的生长机制发生变化,从而影响材料磁特性,另外作为非磁性相,其加入量的不同也对磁特性带来不同的影响。少量(x=0.05 wt%~0.3 wt%)Bi_2O_3添加,晶粒平均尺寸为1.4~1.6μm,在获得致密的单畴晶粒结构的同时带来了材料Bs和磁导率μ的提高;当添加量增大时(x=0.5 wt%~3.0wt%),由于非磁性相的增加,磁导率μ与Bs均降低。最佳磁特性m￠值在Bi_2O_3添加为0.1wt%时获得,为196,m2值为3。     

ZrO2添加对MnZn铁氧体磁性能温度特性的影响

采用固相反应法制备了分子式为Mn_(0.711)Zn_(0.206)Fe_(2.083)O_4的MnZn软磁铁氧体,研究了ZrO_2添加对材料显微结构及磁性能温度特性的影响。结果表明,随着ZrO_2添加量的增加,MnZn铁氧体电阻率单调增大,密度、起始磁导率和饱和磁感应强度先增大后减小,剩余磁感应强度、矫顽力和总损耗(100 kHz,200 mT,25℃)先减小后增大。当ZrO_2添加量为0.01 wt%时,密度达到最大,起始磁导率和饱和磁感应强度在25～120℃宽温度范围均达到最大值,总损耗在25～120℃宽温度范围均有最低值。     

Co~(2+)替代对NiCuZn铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了Co2+替代量对铁氧体材料显微结构、饱和磁感应强度、矫顽力以及在偏置磁场下磁导率和品质因数的影响。研究表明,对于低磁导率的NiCuZn铁氧体,适量Co2+替代可对铁氧体负的磁晶各向异性常数进行补偿,能在一定程度上提升材料的磁导率。在大直流偏置场的作用下,铁氧体的磁导率都出现明显的下降,而矫顽力是决定其增量磁导率的主要因素。     

V2O5掺杂对低温烧结MnZn功率铁氧体显微结构及性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备低温烧结MnZn功率铁氧体材料,研究V2O5掺杂对材料显微结构、烧结温度、烧结密度、收缩率、磁导率、饱和磁感应强度及功耗特性的影响.结果表明,随V2O5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,收缩率增大,烧结密度、磁导率及饱和磁感应强度先增高后降低,功耗先降低后增高.配方采用MnCO3:38.85 mol％、ZnO:10.18 mol％、Fe2O3:50.97 mol％,基础添加Bi2O3:1 wt％并掺杂V2O5:0.5～0.7 wt％,可获得具有高饱和磁感应强度(Bs>380 mT,1.2 kA/m下测量)、低功耗(功率损耗Pcv<500 kW/m3(20℃,1 MHz,30 mT)、高磁导率(1000左右)的性能,显微结构致密,其烧结温度<950℃.     

BBSZ掺杂对X波段移相器用LiZn铁氧体材料磁性能的影响

通过在Li-Zn铁氧体材料中掺入H3BO3-Bi2O3-SiO2-ZnO(BBSZ)玻璃相(1~4wt%),利用氧化物法陶瓷工艺合成Li-Zn铁氧体材料。在900℃烧结获得了符合要求的Li-Zn铁氧体材料。讨论了材料的微观结构以及磁性能,包括饱和磁化强度Ms、矫顽力Hc以及剩磁比Br/Bm。结果表明,BBSZ掺杂能显著降低材料的烧结温度,饱和磁化强度Ms随BBSZ掺入量的增加先增大而后略微减小,矫顽力Hc随BBSZ掺入量的增加先明显减小而后略微增加。当BBSZ掺入量为1.5wt%时,可以获得最佳的综合性能。     

MoO_3掺杂对锰锌铁氧体显微结构与磁性能的影响

以Fe_2O_3、MnO、ZnO粉体为原料,采用固相烧结法,通过一次球磨,850℃预烧并掺杂,二次球磨,1200℃烧结最后压制成型制得不同MoO_3掺杂量的锰锌铁氧体,运用SEM、XRD、VSM等手段研究该材料的组织与性能。结果表明,无论是否掺杂MoO_3,均生成了典型的尖晶石铁氧体相和Fe_2O_3相。材料的饱和磁化强度和磁导率随掺杂量增加先增大后减小,矫顽力和剩余磁化强度先减小后增大。表现为掺杂0.06wt% MoO_3的锰锌铁氧块体组织最为致密,磁性能达到最优,矫顽力及剩余磁化强度最小,磁导率和饱和磁化强度最大。     

V_2O_5掺杂对低温烧结宽温NiCuZn铁氧体显微结构及性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备低温共烧铁氧体(LTCF)多层片式器件用NiCuZn铁氧体材料,研究了V_2O_5掺杂对材料微观结构、磁导率及其温度特性的影响。结果表明,随V_2O_5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,磁导率先增大后降低;宽温NiCuZn铁氧体配方采用0.4wt%的V_2O_5掺杂,可使材料实现低温烧成(烧结温度900℃左右),并具有高磁导率(500左右)、致密的细晶粒显微结构,从而获得满足LTCF多层片式铁氧体器件高、低温应用环境(-55~+85℃)下磁性能要求的低温烧结NiCuZn铁氧体宽温材料。     

气雾化法(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)软磁合金粉末的显微组织与磁性能

采用气雾化法制备了(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1,wt%)系列合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了合金粉末显微组织和磁性能。结果表明,气雾化合金粉末球形度好,表面光洁,组织均匀,合金为单一的α-Fe(Si)相;掺杂Co元素不改变Fe_(93.5)Si_(6.5)合金粉末显微结构,但提高了合金比饱和磁极化强度。当x=0.1时,合金粉末比饱和磁极化强度σ_s达到最大值219.26 A·m~2/kg,其原因为Fe-Co原子间的交换耦合作用使得单原子波尔磁矩达到最大。粉末矫顽力随Co含量的增加单调递增,这主要归因于Co原子磁晶各向异性常数K_1远大于Fe,导致其矫顽力增大。总体而言,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(93.5)Si_(6.5)合金粉末磁性能较优异。     

P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3掺杂NiCuZn/PZT复合材料的电磁性能

首先用sol-gel法制得Pb_(0.95)Sr_(0.05)(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT)纳米粉料,然后采用固相反应法制备NiCuZn/PZT铁氧体/陶瓷复合材料,研究了P_2O_5-Co_2O_3-Bi_2O_3组合掺杂对复合材料性能的影响.结果表明,当固定质量分数w(Bi_2O_3)=2.5 %,w(P_2O_5)=0.5 %,适量的Co_2O_3掺杂可同时提高复合材料品质因数Q、起始磁导率和介电常数,并降低材料的介电损耗.当w(Co_2O_3)=0.3%时,材料的综合电磁性能最佳.所制备的材料满足叠层片式电容器和电感器件的性能要求,有望成为用于叠片式滤波器的电感、电容复合双性材料.     

BaO掺杂对高频MnZn功率铁氧体性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备Mn Zn铁氧体,研究了Ba O掺杂量对高频Mn Zn功率铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明,少量的Ba O掺杂可以使铁氧体烧结样品的晶粒尺寸增大,密度和饱和磁感应强度提高,功耗降低,而过量加入后会出现过烧现象,功耗增加,饱和磁通密度和密度有所下降。烧结样品的起始磁导率随Ba O掺杂量的增加单调下降。在1260℃烧结温度下,当Ba O掺杂量为0.025wt%时,样品具有最低功耗值,且其他磁性能也较好。另外,与不掺杂Ba O的最佳烧结条件下铁氧体样品相比,1260℃烧结掺杂量为0.025wt%的材料起始磁导率降低,但功耗的温度特性更优。     

稀土掺杂对MnZn铁氧体显微结构和磁性能的影响

采用传统的氧化陶瓷法,以Fe_2O_3、ZnO、MnO_2为原料按照摩尔分数比52.5︰12︰35.5进行配料,在纯N2或4%氧分压烧结气氛中制备了分别掺杂Y~(3+)、La~(3+)、Ce~(3+)、Sm~(3+)、Gd~(3+)、Yb~(3+)的MnZn铁氧体。通过XRD、SEM、软磁交流测量装置等测试研究了样品的组织结构与磁性能。结果表明,在4%氧分压烧结气氛中制备的材料磁性能更好;掺入适量稀土能细化晶粒、优化显微结构,从而提高材料的磁性能。用于掺杂的几种稀土氧化物中,Ce_2O_3掺杂效果最好。掺杂0.03 wt%Ce_2O_3的烧结样品振幅磁导率由未掺杂时的2014提升至2756,增幅约为37%,矫顽力及功耗(测试条件:100 mT,100 kHz)分别由未掺杂时的21.03 A/m、597.5 kW/m~3降低至12.13 A/m、342.9kW/m~3,下降约43%。     

稀土La掺杂和退火温度对非晶磁芯软磁性能的影响

首先制备La掺杂Fe_(78)Si_9B_(13)合金(Fe Si B-La)非晶带材,然后绕制成环型磁芯,在不同温度下进行退火处理,研究La含量和退火温度对其软磁性能的影响。结果表明,随着La含量的增加,Fe Si B-La非晶磁芯的相对起始磁导率μ_i和饱和磁感应强度B_s呈先增大后减小的趋势,而矫顽力H_c呈先减小后增大的趋势。随着退火温度的升高,Fe Si B-La非晶磁芯的μ_i、B_s、H_c、电感L_s和品质因数Q呈先增大后减小的趋势。     

微波烧结与传统烧结合成的NiCuZn铁氧体组织与性能

采用固相合成法制备了Ni Cu Zn铁氧体材料,对比研究了传统烧结与微波烧结工艺对Ni Cu Zn铁氧体材料的致密化行为、显微结构、磁滞回线和直流偏置特性的影响。结果表明,在微波烧结方式中,材料的致密化曲线向低温方向偏移,烧结致密度得到提高,晶粒尺寸显著增大;对比于传统烧结,微波烧结材料的饱和磁感应强度从312m T提高至479m T,起始磁导率从65提升至170,但在叠加直流偏置电流为3A时,磁导率下降幅度从28.5%增至48.4%。     

V~(5+)和Bi~(3+)联合取代对LiZnTi铁氧体材料微观结构和磁性能的影响

采用固相反应法制备了以V-Bi置换Ti~(4+)的LiZnTi铁氧体,获得较低的铁磁共振线宽和矫顽力,同时还保证其具有较高的饱和磁化强度、剩磁比和烧结密度。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜(SEM)等分析了在880℃和900℃烧结温度下,V-Bi二元取代对LiZnTi铁氧体的微观结构和电磁性能的影响。研究结果表明,其微观形貌与V-Bi取代量密切相关,适量的V-Bi取代可改善材料的微观结构,但过量的V-Bi会阻碍晶粒的生长。随着V-Bi取代量的增加,样品的饱和磁化强度B_s、剩磁比先增大后减小,铁磁共振线宽ΔH、矫顽力H_c先减小后逐渐增大。     

Mo掺杂Cu_(3)Ti_(2)Ta_(2)O_(12)陶瓷的介电性能研究

本研究采用固相烧结法制备了Mo掺杂Cu_(3)Ti_(2)Ta_(2)O_(12)陶瓷,研究了其微观结构、复阻抗及介电性能。结果表明:所有Cu_(3)Ti_(2)Ta_(2-x)Mo_(x)O_(12)陶瓷均形成了类钙钛结构CTTO晶相,且Mo掺量增加时存在TiO_(2)第二相。Mo的掺杂促进了CTTO陶瓷晶粒的生长,增大了样品的ε′,降低了tanδ。R_(gb)值也逐渐增加,提高了φ_(b),晶界电性能得到了增强,显著改善了材料的介电性能。     

化学共沉积法Ag基触头材料性能研究

采用化学共沉积法制备了AgSnO_2(12)、AgSnO_2(11.5)Bi_2O_3(0.5)及AgSnO_2(0.5)Bi_2Sn_2O_7(11.5)3种触头材料,并对其力学物理性能和模拟电性能进行了对比研究。结果表明:AgSnO_2(0.5)Bi_2Sn_2O_7(11.5)较AgSnO_2(12)和AgSnO_2(11.5)Bi_2O_3(0.5)熔焊力值小,电弧能量值低。     

低温烧结NiCuZn铁氧体耐直流冲击性能

采用固相反应法制备了NiCuZn铁氧体,用SEM观察了材料的微观结构;测量了样品的起始磁导率μi、饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br、密度ρ。结果表明,材料的耐直流冲击性能与Br存在一定的相关性;材料的主配方对材料的耐直流冲击性能影响较大,可以通过调整材料的主配方将材料的耐直流冲击性能优化至磁导率变化率Ir<10%。     

缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备组成为Li0.35Zn0.3Fe2.35-xO4(0≤x≤0.25)的铁氧体。用XRD、SEM分别对样品进行晶相和微观结构表征。采用谐振腔微扰法在9.3GHz频率下测试材料介电损耗及铁磁共振线宽,利用B-H分析仪测试材料磁性能,研究了缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响。结果表明,适量的缺铁配方能有效提高材料的直流电阻率,降低LiZn铁氧体微波介电损耗和铁磁共振线宽,提高饱和磁感应强度和矩形比,降低材料的矫顽力,但缺铁过多会使成份发生偏析,导致材料电磁性能恶化。