Dy掺杂钙钛矿锰氧化物Pr0.87Ca0.13MnO3的磁性研究

本文采用传统高温固相反应法制备了钙钛矿锰氧化物Pr(0.87-x)DyxCa0.13MnO3（x=0,0.05,0.1,0.15）系列多晶样品,研究了Dy的掺杂量对母相Pr0.87Ca0.13MnO3样品的结构、磁性以及磁热效应的影响。掺杂量为0、0.05和0.1的样品满足预成型团簇相的典型特征,而掺杂量为0.15的样品可能满足类Griffiths相的典型特征;当T相似文献   

双钙钛矿氧化物Gd1.7Ce0.3NiMnO6的磁热效应

采用高温固相反应法制备了双钙钛矿氧化物Gd_(1.7)Ce_(0.3)NiMnO_6多晶样品。该样品呈现良好的单相性,空间点群为单斜晶系P2_1/n;样品在T>T_G为纯顺磁态,T_C相似文献   

A位掺杂Tm对重稀土铁氧体TbFeO_3磁性及磁卡效应的影响

采用传统的高温固相反应法制备了Tb_(1-x)Tm_xFeO_3(x=0,0.2)多晶样品。系统研究了掺杂Tm对铁氧体TbFeO_3磁性及磁卡效应的影响。结果表明:两样品均为正交结构,空间群为■-pbnm;掺杂后样品特征spin-flip现象减弱,反铁磁性几乎消失,等温磁化强度和磁热效应减小;7T外场下,两样品的最大磁熵变ΔS_M分别为-13.78、-11.59J/(kg·K),制冷能力(RC)分别为316.85、312.89J/kg。掺杂后样品表现出略低的负面影响,但是0.01T时相同温度下的磁化强度增强明显,最大磁熵变值和制冷能力仍然在较理想范围,可以作为磁制冷工质的候选。     

Cu掺杂对有序Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0~1.0)多晶。用热重-差示扫描量热分析,X射线衍射研究了多晶的有序化相变及结构。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这是由于合成时在1000℃以上发生了吸氧(δ)有序化相变;当x=0.6~1.0时,978℃时在晶界处形成了单斜杂相,破坏了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的有序。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,Co4+提供的空穴载流子浓度增大,电阻率明显下降;由于Cu的固溶,自旋熵增加,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。并且Cu掺杂导致的晶格畸变使Co3+离子由高自旋态转变为高/低自旋混合态,磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,可能是二次烧结使多晶的有序化程度增大,提高了铁磁有序排列。     

熔体快淬Gd96V4合金的磁性能和磁热效应

采用熔体快淬法制备了Gd96V4合金带材,利用X射线衍射(XRD)分析了熔体快淬带的相结构,通过综合物性测量系统(PPMS)研究了合金的磁性及磁热效应,并运用Landau理论分析了合金的磁性转变和比热.研究结果表明,Gd96V4合金完全保持了纯Gd的六方相结构,其居里温度为294.5K,在居里温度附近的磁特性符合二级相变规律;在5T外场下,最大磁熵变为9.35J/(kg·K).在温度为294K时计算的比热△Cp为145.23J/(kg·K).自发磁化强度M(0,0)=249.6emu/g,即每个分子式的饱和磁矩μS=6.8μB.与纯Gd相比,含少量V的Gd96V4合金具有较大的磁熵变,是一类有很大应用潜力的室温磁致冷材料.     

Cu掺杂对Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了Sr₃YCo_4-xCu_xO_10.5+δ(x=0~1.0)系列多晶。利用热重-差示扫描量热分析、X射线衍射等表征了多晶的有序化相变,以及Cu掺杂对结构、热电输运性能和磁性能的影响。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到XRD的有序峰(103)和(215),说明四方Sr₃YCo_4-xCu_xO_10.5+δ多晶为超结构,这与合成时1000℃以上的吸氧(δ)放热相变有关;当x=0.6~1.0时,978℃在晶界处形成了单斜杂相。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,空穴载流子浓度和迁移率增大,电阻率明显下降;此外,Co³⁺离子自旋态降低,自旋熵增大,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。磁化强度和铁磁转变温度(T_c)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300 K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,认为二次烧结提高结晶程度及铁磁有序排列。     

La_(1-x)Ce_xMnO_3微波吸收特性

用溶胶-凝胶法制备了La1-xCexMnO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2～18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算了电磁损耗角正切及微波反射率与频率的关系.结果表明,在x=0.4时,样品微波吸收效果最好.当样品厚度为2.20 mm、x=0.4时,吸收峰值为27 dB,10 dB以上频带宽度达3.2 GHz.初步探讨了该材料的电磁损耗机理,发现损耗吸收来自磁损耗和介电损耗的共同作用,吸收峰所在频率介于介电损耗角正切最大值与磁损耗角正切最大值对应的频率之间,即在13.2 GHz附近.对样品的电阻率测试表明,其室温范围内电导在半导体范围内,有利于降低微波在样品表面的反射率.     

Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金组织与性能的影响北大核心

铸态CrCoNi中熵合金相比传统合金具有优异的性能,但其室温强度不高,限制了其应用。采用合金化法,通过添加不同含量的Ti元素,制备铸态CrCoNiTi_(x)(x=0、0.2、0.4、0.5)中熵合金,研究不同Ti含量对CrCoNiTi_(x)中熵合金的物相结构、微观组织、力学性能的影响。结果表明:x=0.2时,合金组织中析出Ni_(3)Ti金属化合物,合金的强度提高到643 MPa,延伸率降低至24%,x=0.4时,组织中析出Ni_(3)Ti与Cr_(3)Ni_(2)金属化合物,强度和延伸率急剧降低,x=0.5时,合金几乎无塑性,但硬度达到最高,为769.51 HV。添加Ti元素后,由于金属化合物的产生,合金脆性增加,硬度增加,若要使合金的强韧性较好,Ti元素含量应小于0.2,添加Ti元素后,合金的耐腐蚀性下降。     

LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的合成及其储锂性能研究

将化学计量比的LiOH·H_2O、Ni(NO_3)_2·6H_2O与超细α-MnO_2纳米线前驱体均匀混合,在800℃下煅烧12 h合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒。通过XRD、TEM和电化学测试对样品的晶体结构、表面形貌及电化学性能进行了表征。结果表明:超细α-MnO_2纳米线平均直径为10 nm,多根α-MnO_2纳米线聚集成簇。LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒直径为50 nm,与α-MnO_2纳米团簇的直径相仿。电化学测试结果表明:LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4纳米棒的初始放电比能量为475 Wh/kg,循环500圈后容量保持率为99%。     

富锂正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)]O_2的合成及其电化学性能研究

以过渡金属硫酸盐和一水合氢氧化锂为原料,采用共沉淀-高温固相烧结法制备富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2。通过XRD、SEM和电池充放电测试方法考察了产物结构和性能,结果表明:在水浴50℃下控制p H=11合成的前驱体具有很好的分散性,且在950℃下烧结得到了优越的电化学性能;在0.1C(1C=300 m A/g)充放电时,首次放电比容量为258.9 m Ah/g(2.0~4.8 V),首次充放电效率为75.6%;在1C充放电时,首次放电比容量为204.6 m Ah/g,循环10次后放电比容量为179.9 m Ah/g;2C倍率下仍保持了141.4 m Ah/g的放电比容量。     

A位缺陷对(Pr0.5Sr0.5)1-xFe0.9Ru0.1O3-δ(0≤x≤0.2)阳极材料电化学性能及稳定性影响的研究

通过燃烧法制备了不同A缺位的(Pr_(0.5)Sr_(0.5))_(1-)_xFe_(0.9)Ru_(0.1)O_(3-δ)(PSFR_x,x=0,0.1,0.2)钙钛矿氧化物,并将其用作固体氧化燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)的阳极材料,研究其在还原气氛中的析出及材料结构演变机理,探索其电化学性能及运行稳定性.实验结果表明,在经过在800℃还原2 h后,所有PSFR_x样品的主要相结构都由ABO_3立方钙钛矿相转化为Ruddlesden-Popper(RP)层状钙钛矿相,同时在表面析出Fe-Ru合金纳米颗粒.XRD结果表明,少量的A缺位(x=0.1)可以抑制在还原过程中的杂相生成,保证了B位金属析出后A_2BO_4层状相的稳定性.随后,对SOFC进行的电化学性能测试,随着A缺位的增加,PSFR_x的电化学输出性能随之先上升后下降,A缺位的最佳缺位比例为x=0.1.在800℃下,以PSFR_(0.1)为阳极的电解质支撑单电池在加湿H_2和C_3H_8的最大功率密度分别为0.747和0.528 W/cm~2.进一步,在以C_3H_8为燃料气、恒电流为0.15 A/cm~2条件下对PSFR_(0.1)为阳极的单电池进行放电测试,实现了稳定的功率输出.     

La_(0.6)Ce_(0.4)(NiCo_(0.16-x)Mn_(0.1)Al_x)_5(x=0.04,0.06,0.08)合金制备及电化学性能研究

采用快淬工艺制备La0.6Ce0.4(NiCo0.16-xMn0.1Alx)5(x=0.04,0.06,0.08)储氢合金,并通过XRD、恒流充放电等测试方法对合金的相结构及电化学性能进行表征.试验结果表明:随着x增大,合金的放电容量下降,高倍率放电性能变差,但合金的循环稳定性得到明显改善;当x=0.08时,以715mA/g电流密度放电,合金循环寿命可以达到205次.交流阻抗测试结果表明,Al部分取代Co,使得电极的交换电流密度降低,以及氢原子在合金电极中的扩散速率减小.     

AI、Nb在Nd_2Fe_(14)B晶体中的价态及对其磁性的影响

本文研究了Al、Nb在Nd_2Fe_(14)B晶体中的价态及对其磁性的影响。结果表明:在Nd_2Fe_(14)B晶体中,具有较大结构体积的j_2晶位Fe原子[Fe(j_2)],由于受到近邻Nd的f电子的强烈作用,其d电子可以被“诱发”为磁电子,原子磁矩达3.4μ_B,比纯铁的2.4μ_B大得多;Nb原子在晶体中置换j_2、k_1、k_2晶位上Fe原子时,它的d电子也可能成为磁电子;Al和Nb原子在Nd_2Fe_(14)B晶体价电子结构中,以无晶格电子的价态置换有晶格电子的Fe原子价态,导致硬磁性相各向异性的增强;Nb的两个4d价电子参加晶体的键合,增强了材料的磁温度稳定性。     

MlNi5-x(CoMnAl)x贮氢合金铸锭的组织与性能

用XRD,SEM对感应熔炼法制备的MINi5-x(CoMnAl)x(MI为富镧混合稀土)贮氢合金的结构和组织进行了研究.结果表明该合金是单相CaCu5型贮氢合金,其晶格常数为a=0.50328 nm,c=0.39812 nm.用混合酸(V硝酸V氢氟酸V甘油=123)腐蚀能观察到合金的金相组织形貌.铸态合金表层为细晶粒区,心部为粗晶粒区.EPMA分析表明铸态合金中的成分分布不均匀,心部稀土成分明显偏离平均成分.用BS-9300对合金各部位的样品粉末进行电化学性能测试,心部的电化学性能较差.     

紫外光激发(Y,Ce)PO_4荧光粉的发光特性

采用高温固相反应法在碳粉还原气氛下制备了(Y1-xCex)PO4(x=0.01,0.06,0.1,0.15,0.2)荧光粉,研究了Y0.9Ce0.1PO4荧光粉的激发光谱、发射光谱、15K时的低温荧光寿命以及Ce3+浓度对YPO4∶Ce荧光粉相对发射强度的影响,并研究了颗粒的形貌和粒度分布.结果表明,(Y,Ce)PO4体系中的Ce3+在基质晶格中占据1个格位,其发射光谱曲线由333nm和355nm宽带发射构成;随着Ce3+浓度的增加,其相对发射强度是先升高后降低,最佳Ce3+掺杂摩尔浓度为0.1;15K时的荧光寿命为7.92ns,中心粒径为2.1μm.     

退火温度对铸态Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金微观组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机等仪器对铸态以及退火条件下Ti_(49)Ni_(51)形状记忆合金的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金随着退火温度的升高,晶粒逐渐由纤维状向等轴状过渡,晶粒变得粗大。XRD分析发现,对于铸态合金,在非晶态弥散衍射峰基础上呈现出Ti Ni晶体相衍射峰;样品在723 K和773 K退火,非晶态弥散衍射峰消失,XRD谱图上显示出现Ti Ni晶体相的衍射峰。Ti_(49)Ni_(51)合金在723 K和773 K温度下热处理30 min后进行压缩试验的结果表明,723 K热处理试样在加载过程中母相奥氏体朝马氏体起始转变应力σAs大于773 K热处理试样的母相奥氏体朝马氏体起始转变应力;然而,前者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力σAf小于后者母相奥氏体朝马氏体完成转变应力;另外,在卸载试验中,前者的残余应变小于后者的残余应变。     

La0.6Ce0.4(NiCo0.16-xMn0.1Alx)5(x=0.04,0.06,0.08)合金制备及电化学性能研究

采用快淬工艺制备La0 6Ce0.4(NiCo0.16-xMn0.1Alx)5(x=0.04,0.06,0.08)储氢合金,并通过XRD、恒流充放电等测试方法对合金的相结构及电化学性能进行表征.试验结果表明:随着x增大,合金的放电容量下降,高倍率放电性能变差,但合金的循环稳定性得到明显改善;当x=0.08时,以715mA/g电流密度放电,合金循环寿命可以达到205次.交流阻抗测试结果表明,Al部分取代Co,使得电极的交换电流密度降低,以及氢原子在合金电极中的扩散速率减小.     

甲壳素对锌(Ⅱ)的吸附性能

研究用甲壳素吸附锌(Ⅱ)的过程。结果表明,对锌(Ⅱ)的吸附在pH=6.21时最佳,298K下静态饱和吸附容量为39.37mg/g.甲壳素。测得热力学参数分别为ΔH=7.52kJ.mol-1,ΔG=-13.15kJ.mol-1,ΔS=69.37 J.mol-1.K-1。等温吸附服从Freundlich和Langmuir经验式,表观活化能Ea=35.49 kJ/mol,表观吸附速率常数k298=2.76×10-4s-1。     

复合材料Fe_(0.5)Co_(0.25)Ni_(0.25)O_x-Ti_4O_7电极的制备及催化活性研究

采用光降解沉积法合成复合材料Fe0.5Co0.25Ni0.25Ox-Ti4O7电极,利用SEM-EDS、TEM观察电极材料的形貌、元素分布以及粉体的显微结构。电极材料呈多孔结构,铁、钴、镍氧化物按设计的摩尔比包覆在Ti_4O_7上,以高缺陷态存在;通过在0.1mol/L KOH中的循环伏安测试(CV)和线性伏安扫描测试(LSV)测试,材料具有氧还原(ORR)和氧析出(OER)催化活性;以Fe_(0.5)Co_(0.25)Ni_(0.25)O_x-Ti_4O_7为催化材料组装成有机体系的锂氧气电池,在100mA/g条件下恒流充放电,电池首次放电比容量可达6 000mAh/g,随后过程衰减较快;而在100mA/g和800mAh/g条件下恒流恒容充放电时,放电电压可保持在2.7V以上稳定循环25圈。     

激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层组织与耐腐蚀性能北大核心

为了提高机械零部件的腐蚀性能,采用冷喷涂辅助激光重熔合成不同Co含量AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、TEM、电化学测试系统等设备检测分析了Co含量的变化对合金涂层相结构、显微组织、耐腐蚀性能的影响。结果表明,激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层是由简单的BCC和FCC相构成,当x=1时高熵合金涂层的晶格畸变最大,随着Co含量的增加,激光重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的等轴树枝晶由少变多并逐渐细化,柱状树枝晶的间距先增大后减小。在3.5%NaCl腐蚀介质中,当x=0.5时高熵合金涂层中Cu元素轻微偏析,有少量点蚀发生,AlCo_(0.5)CrFeNiCu高熵合金涂层自腐蚀电位最正,腐蚀电流密度达到最小,腐蚀速率2.28×10^(-3)mm/a,表现出良好耐腐蚀性。