La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)-Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(1.95)复相材料的性能

通过干压成型制备了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O1.95(LSCF-GDC)系列双相复合材料,研究了不同LSCF含量对复合材料电导率及烧结性能的影响,同时对微观结构进行了深入分析。结果表明:LSCF含量越高,材料的电导率越高,LSCF质量含量为65%时,800℃电导率可达141.7S/cm。扫描电子显微镜分析了材料的微观结构,晶粒发育良好,结构致密;LSCF对GDC晶粒增长有抑制作用,LSCF质量含量为65%时,1 350℃烧结5h,GDC晶粒尺寸仅有0.3~0.6μm。因此具有很好的微观结构及电性能的双相复合LSCF-GDC透氧膜材料将具有很好的应用前景。     

钙钛矿型混合导体BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)的透氧性能

采用高温固相反应法制备钙钛矿型混合导体BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜,并通过SEM、XRD、O2-TPD等手段进行表征。实验考察了空气速率、氦气速率及温度对BCFN膜片透氧量的影响。研究发现膜的透氧量取决于两侧的氧分压差和氧离子在体相内的扩散。XRD的结果表明使用前后材料的相结构没有变化,证明BCFN作为透氧膜材料具有实际应用前景。     

掺Sb的SrFeO_(3-δ)在CO_2中化学稳定性的提高

在钙钛矿型混合导体氧化物中,SrFeO3-δ显示了很好的透氧率,但是在CO2的存在下它很容易受到腐蚀。在800℃下SrFeO3-δ在CO2中退火100 h后,SrFeO3-δ分解成SrCO3和SrFe12O19。然而,我们通过在Fe的位置掺杂Sb元素成功地提高了SrFeO3-δ的化学稳定性,并且研究了对Sb的掺杂浓度对SrFe1-x Sbx O3-δ(x=0-0.30)的结构及氧透过率的影响。在800℃时,吹扫气体由He切换成CO2后,SrFeO3-δ的透氧量会立即迅速降低,但是对于样品SrFe1-x Sbx O3-δ(x=0.05-0.20)氧渗透速率反而增加。这项工作表明,掺杂Sb实现了SrFeO3-δ更好的CO2耐受力。     

Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3–δ)–Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2–δ)双相复合透氧膜的氧渗透性能

通过干压成型制备了Ba_(0.9)Co_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3–δ)–Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2–δ)(BCFN–GDC)双相复合透氧膜。研究了GDC掺入量对氧渗透性能的影响。结果表明:70%BCFN–30%GDC透氧膜的氧渗透速率最高。对70%BCFN–30%GDC透氧膜进行100 h稳定性测试,其透氧量稳定在0.33 mL/(cm~2·min),稳定性良好。进一步将70%BCFN–30%GDC透氧膜用于甲烷部分氧化重整(POM)研究,在900℃、(18 mL/min He+2 mL/min CH_4)的混合气吹扫下,100 h的稳定性测试过程中,CH_4转化率、CO选择性以及透氧量最终分别达到60%、84%和1.7 mL/(cm~2·min),并有缓慢增长的趋势。研究表明:70%BCFN–30%GDC透氧膜具有良好的透氧性能,在POM膜反应器方面具有重要的应用价值。     

SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)透氧膜反应器中甲烷部分氧化反应工艺及膜稳定性考察

采用SrFe0.6Cu0.3Ti0.1O3?δ混合导体透氧膜组装成膜催化反应器,进行甲烷部分氧化制合成气反应,考察了反应温度、空速、催化剂粒径等条件的影响,并分析了反应气氛引起的透氧膜结构变化情况。结果表明,在膜反应器内,催化反应与透氧过程存在相互制约和相互促进的关系。在膜反应器内进行甲烷部分氧化反应后,透氧膜的两侧表面均发生蚀刻现象,结晶度显著降低,反应侧蚀刻现象较为严重,膜表面形成了疏松的多孔层,反应气氛使膜表面晶体结构发生了较大改变,Sr容易从钙钛矿结构中析出并与CO2结合形成SrCO3,Sr的析出导致组成不平衡,促进了钙钛矿结构分解及其他物相的产生。     

溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoyFe1-yO3-δ混合导体透氧膜粉料的研究

运用现代测试分析手段XRD、TEM和DTA等 ,对溶胶—凝胶法制备La1-xSrxCoyFe1-yO3 -δ混合型导体透氧膜粉料的工艺和性能进行了较详细的研究。实验结果表明 :溶胶的pH =6 - 8,脱水温度在 80℃左右 ,干凝胶在95 0 - 10 0 0℃下保温 2小时焙烧 ,可获得透氧性能较高的La1-xSrxCoyFe1-yO3 -δ粉料。     

柠檬酸络合法制备Ca_3Co_2O_6及其透氧性能研究

Ca_3Co_2O_6是一种常用的热电材料,但是其透氧性能则少有人关注。以Ca(NO_3)_2·4H_2O和Co(NO_3)_2·6H_2O为原料,采用柠檬酸络合法制备了纯相Ca_3Co_2O_6材料,系统分析了煅烧温度和保温时间对合成Ca_3Co_2O_6的影响。样品烧结致密化后,通过四端引线法和气相色谱装置分别考察了它的电导率和透氧率。实验结果表明,热处理温度为900℃,保温2 h可以获得纯相的Ca_3Co_2O_6粉体,粉体的形貌为蠕虫状。提高热处理温度和延长保温时间,样品的结晶度随之提高,晶粒尺寸也随之长大。样品经烧结后获得致密膜片,950℃时电导率可达11.95 S·m~(-1)。Ca_3Co_2O_6具有一定氧渗透能力,950℃时透氧率为7.36×10~(-8) mol·cm~(-2)·s~(-1),有望作为一种新型的混合导体用于纯氧的制备。     

BaCu(B_2O_5)掺杂对0.4CaTiO_3-0.6(Li_(1/2)Nd_(1/2))TiO_3陶瓷烧结和介电性能的影响

研究了烧结助剂BaCu(B2O5)(BCB)对0.4CaTiO3-0.6(Li1/2Nd1/2)TiO3(CLNT)介质陶瓷的烧结特性、相组成、微观形貌及介电性能的影响。结果表明:添加少量的BCB能使CLNT陶瓷的烧结温度从1300℃降低至1050℃。随着BCB添加量的增加,介电常数下降,频率温度系数向负值偏移。添加4wt%BCB的CLNT陶瓷在1050℃烧结2h,获得了最佳的介电性能:εr=96.5,tanδ=0.017,τf=-13.6ppm/℃,满足高介多层片式微波元器件的设计要求。     

低温B_2O_3掺杂对Ba_4Sm_(9.33)Ti_(18)O_(54)微波介质陶瓷性能的影响

为降低Ba_4Sm_(9.33)Ti_(18)O_(54)(BST)微波介质陶瓷的烧结温度,研究了B_2O_3掺杂对其烧结性能、物相组成、显微结构及介电性能的影响。结果表明:少量B2O3的引入未改变陶瓷的晶相组成,主晶相为Ba_(6-3x)Sm_(8+2x)Ti_(18)O_(54)固溶体,适量B_2O_3不仅能显著地降低BST陶瓷的烧结温度至1180℃,而且能提高其介电性能;随着B_2O_3添加量的继续增加,有烧绿石结构的Sm_2Ti_2O_7相出现并逐渐增多。当B_2O_3添加量为0.25 wt%,在1180℃温度烧结3 h时,BST陶瓷获得优异的微波介电性能:ε_r=76.58,Q·f=6794.24 GHz,τ_f=-7.06×10~(-6)/℃。     

ZnO片式压敏电阻厚膜中Cr_2O_3含量的优化(英文)

研究三氧化二铬(Cr2O3)对氧化锌(ZnO)片式压敏电阻厚膜物相结构、微观结构和电性能的影响。X衍射分析表明:Cr2O3降低Bi4Ti3O12相的分解温度,并最终影响陶瓷厚膜的致密度、晶粒尺寸及电性能。当烧结温度为880℃时,Cr2O3摩尔(下同)掺量为0.3%的陶瓷厚膜能够得到良好性能:体积密度ρv=5.52g/cm3,晶界势垒Φb=0.116eV,非线性系数α=24.8。研究烧结温度与片式压敏电阻微观结构和电性能的关系,Cr2O3掺量为0.3%的片式压敏电阻在880℃烧结时,能够获得最佳电性能:压敏电压V1mA=25V,α=23.6,漏电流Il=2.8μA。该片式压敏电阻的低烧结温度和高非线性在工业生产中具有很大优势。     

Al_2O_3添加量对CBS/Al_2O_3复相陶瓷结构与性能的影响

采用流延法制备CBS/Al2O3复相陶瓷。运用FTIR、XRD、SEM和EDS等分析测试手段研究了Al2O3添加量对CBS/Al2O3复相陶瓷微观结构和介电性能的影响。结果表明:随着α-Al2O3添加量的增加,钙长石相的形成抑制了石英相和硅灰石相的生长,试样的烧结温度和致密度明显提高,烧结温度范围扩大。但Al2O3添加量大于48%时,玻璃液相不足以充分润湿陶瓷相,导致体系致密度下降。Al2O3添加量为48%的复相陶瓷850℃烧结,密度ρ=3.11 g·cm-3,10 MHz频率下,介电常数εr=7.95,介电损耗tanδ=1.1×10-3,能够与金浆低温共烧。     

BaCu（B2O5）助烧剂对CaO-Li2O-Sm2O3-TiO2微波介质陶瓷介电性能的影响

16CaO-9Li2O-12Sm2O3-63TiO2(CLST)陶瓷的烧结温度接近1 300℃,添加BaCu(B2O5)(BCB)陶瓷粉体使CLST陶瓷的烧结温度降至1050℃.随着烧结温度的升高,样品的体积密度先升高而后趋于稳定,添加质量分数为4?B的CLST陶瓷在1 050℃烧结后得到96%的相对密度.相对介电常数(εr)随着BCB添加量的增大先增大后略有减小.由于液相的存在,介电损耗(tanoδ随着BCB添加量的增大而增大.谐振频率温度系数(tf)与纯CLST陶瓷相比更加近零.添加质量分数为4?B的CLST陶瓷在1 050℃烧结2h后得到良好的介电性能:εr=81,tanδ=0.021,tf=0.5×10-6/℃(1MHz).     

Co掺杂对Ce0．85Y0.15O2-δ固体电解质材料性能的影响

采用固相反应法合成并在不同温度下烧结Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)固体电解质材料,着重研究Co掺杂量对试样的体积密度和离子电导率的影响.采用X射线衍射(XRD)分析烧结后试样的晶体结构,Archimedes法测定烧结试样密度,电化学阻抗谱测量试样的离子电导率.结果表明:试样Ce0.85Y0.15-xCoxO2-δ(x=0、0.01、0.03和0.05)1 400℃烧结后均呈单一的立方萤石结构相,掺杂Co可以有效提高试样的体积密度,促进试样烧结.此外,一定量的Co还可以增加试样的离子电导率,相同烧结条件下试样Ce0.85Y0.14Co0.01O2-δ呈现出最高的离子电导率,1 450℃烧结,其离子电导率在800℃时达到0.083 1 s/cm.     

燃烧法制备Ru_xIr_(1-x)O_2析氧催化剂

固体聚合物电解质水电解技术SPE具有能量效率高、产品纯度高等优点。因此在制氢、航天、军事等领域中具有重要应用前景。通过采用H_2IrCl_6与RuCl_3作为原料,采用糊精作为胶体成型剂,并分别在450℃、500℃和550℃对粉体进行烧结,制备了纳米级的析氧电极催化剂。考察了Ir与Ru之间的摩尔比对于催化剂性能影响。随着增加Ir的含量,电极的析氧活性升高,Ir的摩尔含量为67%,电极性能最好。考察不同烧结温度对Ru_xIr_(1-x)O_2氧电极催化剂影响,发现最佳烧结温度为500℃。通过该方法制备的催化剂在电解水膜电极中使用,在25℃常压下,电流为1 Acm~(-2)时的电解水电压为2.3 V。     

溶胶-凝胶法合成SrFe0.7Cu0.3O3-δ混合导体透氧膜材料的研究

利用溶胶-凝胶法制备了SrFe0.7 Cu0.3O3-δ混合导体透氧膜材料粉体,采用TG-DSC、XRD进行分析表征,考察了不同制备条件下溶胶.凝胶的性质、所制备的粉体的物相组成.结果表明:溶胶在pH=4左右、脱水温度80℃、柠檬酸与总金属离子物质的量配比C/Mn+=2、干凝胶在900℃下焙烧保温5 h,可制得结晶度高、具有单一稳定钙钛矿结构的粉体.     

Ag复合中空纤维膜的制备与性能

以化学镀法制备了Ag复合中空纤维膜,考察了温度对Ag膜的影响,测试了气体渗透性能。结果表明,化学镀温度45℃时,有利于Ag颗粒在载体上的有效沉积,可以形成连续致密的Ag膜。150～300℃,氧渗透通量随压力和温度的增大而增加,氮气渗透通量逐渐减小。300℃时,O2渗透通量为0.027mol·m-2·s-1。     

TiO_2添加量对Zn_(0.8)Mg_(0.2)ZrNb_2O_8微波介质陶瓷结构和性能的影响

采用传统固相合成工艺制备(1–x)Zn0.8Mg0.2Zr Nb2O8-x TiO_2(ZMZNT,x=0.00,0.20,0.40,0.50,0.60,0.65,0.70,0.80)微波介质陶瓷,研究了TiO_2添加量对Zn0.8Mg0.2Zr Nb2O8陶瓷烧结行为、相结构、微观结构以及微波介电性能的影响。结果表明:随着TiO_2添加量增加,ZMZNT陶瓷的烧结温度逐步下降。当x=0~0.5时,形成了Zn0.8Mg0.2(Zr,Ti)Nb2O8固溶体;而当x=0.6~0.8时,陶瓷体系发生了复杂物相变化,微观形貌也呈现对应的变化规律。随着TiO_2添加量的增加,ZMZNT陶瓷相对介电常数εr逐渐增大,品质因数Q×f呈下降趋势,谐振频率温度系数τf呈上升趋势。当x=0.65时,0.35Zn0.8Mg0.2Zr Nb2O8-0.65 TiO_2陶瓷在1 170℃烧结4 h,可以获得较佳的微波介电性能:εr=36.7,Q×f=37 432 GHz,τf=7.12×10–6/℃。     

Ba_2Ti_9O_(20)微波陶瓷在贴片式介质滤波器上的应用研究

用传统固相法制备了Ba2Ti9O20微波陶瓷,研究了Ba2Ti9O20微波陶瓷的组成对介电性能的影响,通过XRD和HP8714ET网络分析仪对其晶体结构和微波介电性能进行了研究,实验结果表明:少量掺MnCO3和ZrO2的Ba2Ti9O20陶瓷材料可把烧结温度降低到1260℃,微波介电性能较好;当ZrO2的加入量为0.1wt%且MnCO3加入量为0.15wt%时,其介电性能最佳的致密化烧结温度为1280℃,可以得到:ε=37;tanδ=3×10-4;τc=-28×10-6/℃。用Ba2Ti9O20陶瓷制成的贴片式介质滤波器测试,其电性能满足设计要求。     

YBaCo_2O_(5+δ)阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能(英文)

研究了层状钙钛矿钴氧化物YBaCo2O5+δ阴极材料的微观结构和热膨胀及电性能.结果表明:YBaCo2O5+δ极材料具有与Ce0.8Gd0.2O2-δ固体电解质相匹配的热膨胀性能,显示出良好的化学和结构稳定性.YBaCo2O5+δ在高温下表现为金属导电特性,100~800℃温度范围内的电导率σ=153~35 S/cm.通过扫描电子显微镜和电子能谱手段,研究了YBaCo2O5+δ/Ce0.8Gd0.2O2-δ复合阴极中离子-电子混合导电相的微观结构.     

钙钛矿型复合氧化物陶瓷膜的制备及其透氧性能

用低温燃烧法合成了La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)钙钛矿型复合氧化物电子一氧离子混合导体材料。采用微粉浆料相变纺丝技术制备了具有多孔层和致密层的管状中空非对称陶瓷膜。考察了温度以及吹扫气氦气流速对膜的透氧性能的影响。结果表明:当温度升高到700℃,氧通量显著增大;增加氦气流速也使透氧速率增大,但是当氦气流速增大到某一值时,透氧速率基本恒定。不同温度下达到最大透氧速率时的氦气流速不同。透过侧氧分压为1.7kPa、温度为900℃、平均厚度为0.45mm的LSCF管状中空膜的透氧速率达2.2×10-7mol/(cm2·s)。