室温球磨固相法制备镧掺杂纳米二氧化锡及其性能研究

以SnCl2.2H2O、C2H2O4.2H2O和La(NO3)3.6H2O为主要原料,采用室温球磨固相法制备La3+掺杂纳米SnO2。利用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外分光光度计等分析方法,研究了掺杂量、焙烧温度对粉体粒径、吸收率的影响。结果表明,La3+的掺杂抑制SnO2晶粒的长大,并且随其含量的增加,抑制SnO2长大的效果更明显;La3+的掺杂明显降低了粉体对紫外光的反射能力,增加了粉体对紫外光的吸收能力;在焙烧温度为700℃、La3+掺杂量为2wt%时,得到了对紫外光吸收率最好的粉体。     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明:Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

铁氮共掺杂纳米TiO2的水热法制备及其在可见光下抗菌性能的研究

以硫酸氧钛为前驱体，硝酸铁和盐酸胍作为掺杂的铁源和氮源，采用水热法制备了铁氮共掺杂纳米TiO2粉体。利用XRD、BET对样品进行表征，研究了掺杂后TiO2粉体的晶型、粒径、比表面积等性能。结果表明，所制备的共掺杂TiO2粉体呈黄色，均为锐钛矿相TiO2，经谢尔公式计算其粒径约为10nm，比表面积分布为（135～150）m^2／g。采用紫外．可见光漫反射光谱对样品进行表征，结果表明经过铁氮共掺杂改性后的TiO2具有很强的紫外线的吸收能力，并实现了良好的可见光响应。采用菌落计数法进行了样品抗菌性能的研究，在可见光照射下样品对大肠杆菌表现出良好的杀灭性能。     

Cu2+掺杂TiO2介孔材料的制备及表征

利用十二烷基磺酸钠(SDS)为模板剂,通过钛酸四丁酯的水解合成了TiO2纳米介孔材料.采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)等对试样进行了表征.结果表明,粉末TiO2为锐钛矿相晶体结构,呈类球形,粒径分布范围窄,孔道结构发达有序.光催化降解亚甲基蓝的实验表明,掺杂Cu2+前后的介孔TiO2粉体都具有很高的光催化活性.     

SnO2掺杂对TiO2压敏电阻器性能的影响

采用固相合成法制备了SnO2掺杂的TiO2基压敏电阻系列样品，并通过XRD和SEM分析，以及Ⅰ-Ⅴ矿曲线测量对材料的结构和电学性能进行了研究。结果表明：SnO2的掺杂抑制了晶粒的生长，晶界相含量增加。电性能测试结果显示，SnO2的掺杂量在0～1．5mo1％内，击穿场强随SnO2掺杂量的增加单调递增；非线性系数先增加后又减小，掺杂量为0．8mol％的样品具有最大的非线性系数（α=8.3）。并对以上的实验结果从理论上给予了分析。     

表面修饰对AgSnO2触头材料组织性能的影响

研究了表面修饰对AgSnO2触头材料的组织和性能的影响。考察了分散剂聚乙二醇对纳米SnO2溶胶的表面修饰作用;分析了化学镀的工艺对纳米掺杂AgSnO2电触头材料性能的影响。结果表明：采用分散剂和化学镀对纳米SnO2表面进行修饰,减少了纳米SnO2的硬团聚,改善了Ag与SnO2之间的浸润性和相容性,使AgSnO2触头材料的电导率提高23％,抗拉强度提高66％,伸长率提高100％,解决了AgSnO2材料的机加工性能差的问题。     

一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法

一种制备氮、铋共掺杂TiO2薄膜的方法。本发明利用溶胶-凝胶法制备氮、铋共掺杂TiO2溶胶,再采用浸渍提拉法在基片上制得一定厚度的预制膜,预制膜在一定温度焙烧后得到氮、铋共掺杂TiO2薄膜。本发明具有工艺独特、操作方便,掺杂元素易控制,性能可调控的特点,通过掺杂金属三价离子铋和非金属负三价元素氮,掺杂组分氮、铋之间的协同作用,有望得到具有可见光响应的高活性TiO2基功能材料,可进一步拓宽TiO2纳米材料的应用领域。本发明的制备方法也为其他的金属离子或非金掺杂TiO2的开发和大规模应用提供了新思路。     

新型银氧化锡电接触材料

研究了1种新型的纳米AgSnO2触头材料.通过采用掺杂、SnO2粒子的纳米化及化学镀的方法,改善了氧化物和银的浸润性,从而提高了触头材料的导电性、机械强度和加工性能.通过机械混合法和溶胶凝胶法2种工艺的对比,证明用机械混合法在SnO2中掺杂TiO2,反而使电导率升高;用溶胶凝胶法在SnO2中掺杂TiO2,Ti4 能够很好的进入SnO2的晶格,能够明显改善触头的电性能.微观组织分析表明:纳米触头中SnO2的分布明显的比非纳米触头中SnO2分布的要均匀,从而可以避免因SnO2的富集导致电导率降低,提高AgSnO2触头的电性能和电寿命.     

Ag/SnO2电触头材料退火工艺研究

研究了Ag/SnO2电触头材料的退火工艺.根据退火温度和时间对Ag/SnO2电触头材料的抗拉强度、硬度和伸长率的影响,确定了最佳退火温度和时间为650℃×2h.在该工艺条件下退火,SnO2颗粒在Ag基体中的分布更加均匀弥散,导电性能提高.如果退火不当,在拉拔过程中Ag/SnO2线材会发生异常断裂,出现锥形断口.断口的微观形貌分析显示,异常断裂是由于SnO2颗粒在Ag基体材料中局部富集造成的.     

A Novel Method for the Preparation of Ag/SnO2 Electrical Contact Materials

描述了一种制备Ag/Sn O2电接触材料(Sn O2的质量分数为12%)的新方法。首先采用共沉淀法制备Ag-Sn O2纳米复合粉体(Sn O2的质量分数为42%)并对该Ag-Sn O2纳米复合粉体进行了表征。XRD结果表明制备的复合粉体由纯立方相的Ag和四方金红石相的Sn O2组成;SEM及TEM结果表明,纳米Sn O2与纳米Ag颗粒均匀弥散分布在复合粉体中;并借助于TG-DTA热分析对纳米复合粉体前驱体的制备过程进行了分析。然后,将Ag-Sn O2纳米复合粉体与Ag粉混合,采用粉末冶金法制备成Ag/Sn O2电接触材料,并对制备的Ag/Sn O2电接触材料进行了表征。结果表明,由于纳米Sn O2在Ag基体中弥散分布,制备的材料的物理性能如密度、硬度及电导率比普通工艺制备的材料好。     

新型Ag/SnO_2/CeO_2电器触头材料的制备及其电气性能的研究

为了改善现有Ag/Sn O2电器触头材料的机械性能和电气使用性能,制备了以Ag为基体、Sn O2为增强相、Ce O2为添加剂的一种新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料。首先,采用液相原位化学法制备了弥散分布的纳米Sn O2-Ce O2复合粉末,结合微观分析手段测试,研究了稀土氧化物Ce O2对Sn O2相成分和微观结构的影响。接着,采用粉末冶金工艺制备了新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料,并对材料的物理和机械性能以及温升、额定接通与分断能力等电气使用性能进行了测试和分析。测试结果表明,本研究制备的新型Ag/Sn O2/Ce O2电器触头材料的电气使用性能优于国内现有的Ag/Sn O2触头材料。     

Preparation and Study of Nano-Ag/SnO2 Electrical Conta- ct Material Doped with Titanium Element

采用液相原位化学法制备了一种超细的纳米级SnO2-TiO2复合粉末。对Ti元素在复合粉体中分布形态及对复合纳米粉体显微组织的影响进行了研究。SEM分析结果表明,SnO2-TiO2复合粉末颗粒细小、均匀,没有明显的团聚。采用粉末冶金法制备了一种新型的Ag/SnO2-TiO2电接触材料,并对该材料的电气性能进行了试验。结果表明,所研制的新材料通过了接通与分断能力试验,具有较好的抗电弧侵蚀性能,并且温升较低。因此,所制备的Ag/SnO2-TiO2电接触材料有可能成为替代Ag/SnO2的新型材料。     

制备工艺对AgSnO_2(12)电接触材料组织与性能的影响

分别采用粉末冶金法和内氧化法制备了AgSnO_2(12)电接触材料,研究了制备工艺对AgSnO_2电接触材料微观组织、物理性能、加工性能和抗电弧侵蚀性能的影响。结果表明,内氧化法制备的AgSnO_2电接触材料组织致密、SnO_2颗粒在Ag基体内分布均匀,其显微硬度(Hv0.2)为109,抗拉强度为254 MPa,断后伸长率为18%。与粉末冶金法相比,内氧化法制得的AgSnO_2电接触材料具有更好的加工性能和抗电弧侵蚀性能。     

稀土元素掺杂AgSnO2 触头材料的第一性原理理论研究

AgSnO2触头材料中Ag具有良好的导电性,SnO2具有较高的热稳定性.但是,SnO2是惊种宽禁带半导体,近乎绝缘,使得AgSnO2触头材料的电阻较大.通过对SnO2进行掺杂,使SnO2由绝缘改性为导电,能有效改善AgSnO2的电性能.采用第惊性原理研究了稀土元素La、Ce、Nd掺杂后的电子结构,对纯SnO2和掺杂SnO2的晶体结构、能带结构、态密度进行了分析对比.晶格数据表明,稀土元素掺杂SnO2愌起的晶格畸变与掺杂原子的共价半径大小有关.能带结构表明,稀土掺杂可使SnO2的导带向低能端惕动,带隙变窄,即导电性提高,且La掺杂时的带隙最小.电子态密度表明,稀土元素特有的f态电子对费米能级处的导带贡献很大,即稀土元素掺杂能提高AgSnO2触头材料的导电性,且La掺时的费米能级处的态密度值最大.     

稀土元素掺杂AgSnO2 的电子结构与弹性常数研究

AgSnO_2触头材料中的SnO_2是一种高硬度并且近乎绝缘的宽禁带半导体材料,使得触头材料的电阻增大,加工成型困难,用稀土元素La、Ce、Y掺杂SnO_2可以改善触头材料的性能。基于密度泛函理论的第一性原理,运用平面波超软赝势法,对SnO_2和掺杂稀土元素的SnO_2进行电子结构和弹性常数的计算。结果表明,掺杂可以提高导电性能、降低SnO_2的硬度,其中添加稀土元素La的SnO_2的硬度最小;Y掺杂SnO_2的硬度较小、导电性最高且普适弹性各向异性的指数最小。     

掺杂不同粒度添加剂的AgSnO2触头材料的物理特性和电接触特性

在本文中,研究了添加剂的粒度和AgSnO2触头材料的性能之间的关系。Bi2O3、TiO2和CeO2被选作添加剂,并且四种粒度被选择,与此同时添加剂的比例通过润湿性试验获得。AgSnO2 触头材料通过粉末冶金法制备。对掺杂不同种类不同粒度的AgSnO2触头材料的物理和电接触性能进行了研究,结果表明三种添加剂（Bi2O3、TiO2和CeO2）的粒度对触头材料性能的影响趋势是一致的,并且细的添加剂颗粒有利于AgSnO2触头材料性能的改进。随着添加剂粒度的减小,AgSnO2触头材料的物理和电接触性能都得到了提高,并且添加剂的最佳粒径200nm。结果表明AgSnO2触头材料的性能可以通过选择添加剂的最佳粒度改进。     

反应合成银氧化锡电接触材料导电性能研究

采用反应合成技术和传统粉末冶金技术制备银氧化锡(AgSnO2)电接触材料。对AgSnO2块体材料进行导电率测试和X射线衍射分析，对块体材料及冷拉拔的AgSnO2线材进行显微组织分析(扫描电镜、透射电镜)。研究结果表明：采用反应合成技术可以在银基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒，制备AgSnO2电接触材料；反应合成法制备的AgSnO2材料中，微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成；反应合成法制备的AgSnO2电接触材料较传统粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料具有更高的导电性；采用反应合成法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag和SnO2的结合状态使材料的加工性能和导电性能同时得到改善和提高。     

Na_2SnO_3掺杂TiO_2的结构及对TNT的降解研究

以钛酸丁酯为原料,Na_2SnO_3作为添加剂,通过溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型TiO_2晶体,用XRD、FT-IR对催化剂进行了表征.红外光谱表明,Na_2SnO_3掺杂使得TiO_2粒子的晶格振动吸收峰向高波数移动6 cm~(-1),并出现明显的宽化.以含TNT废水为降解对象研究了所制备TiO_2的光催化活性.结果显示,所制备的SnO_3~(2-)掺杂TiO_2具有比P25更高的催化活性,10 h后降解率达到了96% (P25,88%).机制分析认为,SnO_3~(2-)在制备过程中通过热分解产生SnO_2,抑制TiO_2粒子在热处理过程中生长,有利于形成更细小的晶体,同时由于Sn~(4+)离子的影响,使微粒表面缺陷和活性比表面积增加,有利于提高光催化活性.     

纳米氧化锡银基电触头材料的研究

银氧化锡触头材料是近年发展很快的1种新型无毒电触头材料，它具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能。试验采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2粉末，通过掺杂、化学镀包覆等工艺改善SnO2的导电性能及氧化物和银的浸润性；从而降低银氧化锡触头材料的接触电阻、改善组织的均匀性，提高机械加工性能。