固相反应法制备MgTiO3及其掺杂改性

介绍了用固相反应法制备钛酸镁以及用CaTiO3、ZnNb2O6掺杂改善其微波介电性能。利用XRD图谱分析物相组成和含量,实验结果表明用固相反应法经过适当的热处理过程在MgO不过量的情况下可以合成纯净的钛酸镁。5%(原子分数)CaTiO3、6%(质量分数)ZnNb2O6掺杂得到的MgTiO3可在1300℃下烧结,且具有优异的微波介电性能:εr=21,τf=0,Q×f=130000(13GHz)。     

受主掺杂 BaPbO3中的非化学计量比

采用高温平衡电导法测定了高温平衡电导率随氧分压（10^-12～10^5 Pa）的变化曲线,由此确定了未掺杂和Al受主掺杂BaPbO3陶瓷多晶体中的主导缺陷及其电荷补偿缺陷.同时讨论了受主掺杂浓度对材料的高温平衡电导率、高氧分压和低氧分压下主导缺陷转变点的影响,确定了受主掺杂BaPbO3缺陷行为随掺杂量的变化机理.在高氧分压下,材料表现出本征缺陷行为,Pb离子空位占主导,电荷补偿缺陷为空穴;随着氧分压的下降,材料由本征缺陷控制区域进入非本征缺陷控制区域,受主杂质取代Pb离子空位占主导;在低氧分压区域,随着氧离子空位浓度的上升,氧离子空位取代空穴,成为受主杂质的电荷补偿缺陷.     

非化学计量比巨介电CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷研究

采用固相反应法制备了不同化学计量比的CaCu3Ti4O12(简称CCTO)陶瓷。当Ca、Cu、Ti的原子摩尔比为1.08∶3.00∶4.44时,获得了相对介电常数在1kHz下高达4×105(1kHz)的巨介电CCTO陶瓷,其介电常数比标准化学计量比CCTO陶瓷高约一个数量级。结合XRD、SEM、EDX等分析表征结果,对巨介电常数的物理机理进行了探讨。     

CaCu3Ti4O12巨介电氧化物陶瓷的制备与性能

研究了合成CaCuaTiO12巨介电响应氧化物的固相反应。用X射线衍射跟踪反应进程。该反应以CaTiO3为中间产物。两步合成工艺可以降低完全反应所需温度,并可在不超过1000℃下合成单相CaCuaTi4O12。通过引入过量CuO,进一步提高了介电常数,降低了介电损耗。在1080℃下烧成的CuO过量4mol％的陶瓷试样,相对介电常数为29000,损耗角正切值为0．06（1kHz）。     

非化学计量比调控高电压尖晶石正极材料电化学性能研究

用一种简单的方法制备了高性能的高电压尖晶石正极材料, 主要是调控正极材料中锂与过渡金属的摩尔比, 即通过Ni_0.25Mn_0.75(OH)₂与Li₂CO₃进行高温固相反应制备了非化学计量比的Li_1.05Ni_0.5Mn_1.5O₄和化学计量比的LiNi_0.5Mn_1.5O₄尖晶石型高电压正极材料。用扫描电子显微镜、X射线衍射、中子衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱以及循环伏安曲线对其形貌、晶体结构及元素价态和电化学性能进行了表征。研究发现, 非化学计量比的Li_1.05Ni_0.5Mn_1.5O₄中由于金属离子随机分布于16 d位置, 所以Ni/Mn阳离子无序化程度更高。非化学计量比的高电压正极材料具有更为优异的倍率性能, 并且在400次循环后比容量保持率高达91.2%。同时, 原位X射线衍射测试结果表明, 在充放电过程中非化学计量比的高电压正极材料发生连续单一的相转变, 可以提高晶体结构的稳定性。因此, 非计量比的尖晶石Li_1.05Ni_0.5Mn_1.5O₄正极材料在高能量密度的锂离子电池中具有更广阔的应用前景。     

SnO2-x薄膜非化学计量比对气敏性能的影响

采用反应磁控溅射法制备SnO2薄膜经常出现化学计量比的失衡问题。通过控制溅射过程中的氧分压制备不同化学计量比的SnO2-x薄膜,研究非化学计量比对薄膜结构、成分以及气敏性能的影响。XRD结果表明氧分压对材料结构和取向的影响非常显著。薄膜的O／Sn和表面化学成分通过XPS进行确定,分析发现氧分压的增加促使薄膜接近化学计量比,但表面化学吸附氧含量在0．33Pa氧分压下达到最大。气敏性能测试表明,非化学计量比主要影响薄膜表面的化学吸附氧数量,从而影响导电性和气体敏感性。氧分压对薄膜化学吸附氧的影响趋势与对气敏性能的影响趋势一致。0．33Pa氧分压下制备的薄膜拥有最多的表面吸附氧,同时对氢气的灵敏度高达45．6％。另外,在0．2～0．5Pa氧分压下制备的薄膜对氢气具有较好的选择性。     

非化学计量比Gd5Si2Ge2合金的磁热性能研究

在使用纯度为99．94％（质量分数）的国产稀土金属Gd的基础上，研究了非化学计量比的Gd5Si2Ge2合金的磁热效应。结果表明：适量的非化学计量比可以使合金保持一级磁相变的特征并表现出巨磁热效应，而且还使居里点有所提高。     

非化学计量比贮氢合金及其电极特性

对贮氢合金M1Ni3.55 xCo0.75Al0.3Mn0.4(0≤x≤0.6)的结构、组织、电化学性能和P－C－T特性进行了研究。结果表明,除了x=0.6的合金外,随着x的增大合金的点阵常数a值减小、c值增大,c/a值和单胞体积也随之增大,而x=0.6时合金体积反而减小。同时随着x的增大,合金中Ni并没有出现明显偏析,而是促进了B侧其它合金元素尤其是Mn和Al的偏析。x的增大,放电容量降低,充放电循环稳定性只略有下降,但活化性能却明显改善,P－C－T曲线平台压升高。     

MgFe2O4纳米颗粒制备及其电磁性能研究

将Mg(OH)2/Fe(OH)3混合体超声活化4h,固相合成制备了尖晶石型MgFe2O4粉末。通过TG-DTA、XRD和TEM测试,分析固相反应的机理、材料的化学成分和微观结构。用振动样品磁强计(VSM)、矢量网络分析仪研究材料的电磁性能。结果表明,700℃下制备的MgFe2O4颗粒为纳米级单晶结构,纯度高,结晶性好,粒径分布为20～45nm;Mg-Fe2O4的比饱和磁化强度Ms=21.015A.m2/kg,剩磁Mr=2.5798A.m2/kg,矫顽力Hc=9.017×10-3T,MgFe2O4对7～18GHz范围内的电磁波表现为介电损耗。     

Mg2SiO4固相合成及其性能研究

以碱式碳酸镁和SiO2为原料,采用固相反应法合成MgzSiO4.结果表明,当Mg/Si比为2∶1.2,在1200℃以上空气气氛中预烧3h,能合成出单相的Mg2SiO4.在1280～1340℃保温2h烧结成瓷后,其1MH2介电常数为7.05±0.05,损耗角正切变化范围在(2～5)×10-4之间,体积密度为(3.1±0.5)g/cm3.     

La2O3掺杂BST/Mg2TiO4微波复合陶瓷的制备和性能

用固相烧结法制备掺杂La2O3的Ba0.55Sr0.45TiO3/Mg2TiO4微波复合陶瓷,研究了掺杂对其微观结构、微波(f=10 GHz)介电性能和调谐率的影响.结果表明:当掺杂La2O3量(质量分数)为1.2%时,La3+进入BST晶格,且抑制了BST/Mg2TiO4中Ti从+4向+3价转化;La2O3的掺入比较...     

Al2O3对镁镧钛陶瓷介电性能及显微结构的影响

制备了具有不同Al2O3含量的镁镧钛陶瓷,并通过XRD和SEM及材料介电性能测试结果的分析研究了Al2O3对镁镧钛陶瓷材料的介电性能、晶相组成和显微结构的影响。结果发现,材料的相对介电常数εr随Al2O3含量的增加而降低,其品质因数Q（Q＝1／tgδ）则相对保持了较高数值,最高可达14430（10GHz),不含Al2O3的镁镧钛陶瓷的晶相为MgTiO3和La0.66TiO2.99,加入Al2O3后,出现新晶相MgAl2O4和Mg4Al2Ti9O25,同时晶粒的平均尺寸有显著的减小。     

Al_2O_3对镁镧钛陶瓷介电性能及显微结构的影响

制备了具有不同Ａｌ２Ｏ３含量的镁镧钛陶瓷,并通过ＸＲＤ和ＳＥＭ及材料介电性能测试结果的分析研究了Ａｌ２Ｏ３对镁镧钛陶瓷材料的介电性能、晶相组成和显微结构的影响．结果发现,材料的相对介电常数εr随Ａｌ２Ｏ３含量的增加而降低,其品质因数Ｑ（Ｑ＝１／tｇδ）则相对保持了较高数值,最高可达１４４３０（１０ＧＨｚ）;不含Ａｌ２Ｏ３的镁镧钛陶瓷的晶相为ＭｇＴｉＯ３和Ｌａ０．６６ＴｉＯ2．９９,加入Ａｌ２Ｏ３后,出现新晶相ＭｇＡｌ２Ｏ４和Ｍｇ４Ａ１２ＴｉｇＯ２５,同时晶粒的平均尺寸有了显著的减小．     

固相法合成Ag(Nb0.8Ta0.2)O3的研究

以不同固相合成工艺制备了Ag（Nb0．8Ta0．2）O3粉末，并对其压片烧结后样品的XRD和SEM图进行了分析，对成瓷性较好的样品的介电性能进行了测试．结果表明：不同工艺均可合成具有钙钛矿结构的Ag（Nb0.8Ta0．2）O3（ANT）样品，但对样品成瓷性影响很大．通过先将Nb2O5、Ta2O5在1200℃煅烧，然后再同Ag2O反应生成Ag（Nb0．8Ta0．2）O3的合成工艺，在较低的烧结温度下，就可烧制成粒径均匀、致密的陶瓷，相比其他工艺合成的样品，其介电常数（ε）得到了提高，介电损耗（tanδ）变小，为最佳合成工艺．     

PMMA／SiO2杂化纤维的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和PMMA低聚体为原料,乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)为偶联剂,采用溶胶-凝胶法制备了PMMA/SiO2杂化溶胶,陈化后用提拉法制得PMMA/SiO2杂化纤维。研究了溶胶的杂化反应机理、成纤性能;使用IR、SEM、TGA及DSC分析了杂化纤维的结构与性能。结果表明,该杂化溶胶具有很好的拉丝性能,黏度为180 Pa.s~300 Pa.s时的成纤性能好,所制得的杂化纤维,其中PMMA与SiO2之间通过化学键连接,在纤维内部有机无机相间形成均一的连续相;其耐热性能优于纯PMMA。     

SiO_2－Si_3N_4天线窗材料的介电性能研究

研究了Ｓｉ_３Ｎ_４含量和相对密度对Ｓｉ_３Ｎ_４颗粒增强ＳｉＯ_２基复合材料的介电性能的影响。结果表明：在Ｓｉ_３Ｎ_４含量相同时，随着相对密度的增大，复合材料的介电常数增大，介电损耗减少；在一定的相对密度下，复合材料的介电常数和介电损耗随Ｓｉ_３Ｎ_４含量的增加而增大。     

Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的微波介电性能

采用传统固相法制备Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷,研究Li2CO3-V2O5(LV)共掺杂对其烧结特性、微观结构和微波介电性能的影响.实验结果表明:一定量的LV掺杂能够使Mg4Nb2O9/CaTiO3复合陶瓷的烧结温度降至1200℃;XRD和EDX综合分析表明,样品由(Mg4-xCax)Nb2O9/(Ca1-x...     

Preparation and interface modification of Si_3N_(4f)/SiO_2 composites

In order to modify the interface, SiON coating was introduced on the surface of silicon nitride fiber by perhydropolysilazane conversion method. Si₃N_4f/SiO₂ and Si₃N_4f/SiON_c/SiO₂ composites were prepared by sol-gel method to explore the influence of SiON coating on the mechanical properties of composites. The results show that with the protection of SiON coating, Si₃N₄ fiber enjoys a strength increase of up to 24.1% and Si₃N_4f/SiON_c/SiO₂ composites have a tensile strength of 170.5 MPa and a modulus of 26.9 GPa, respectively. After 1000 °C annealing in air for 1 h, Si₃N_4f/SiON_c/SiO₂ composites retain 65.0% of their original strength and show a better toughness than Si₃N_4f/SiO₂ composites. The improvement of mechanical properties is attributing to the healing effect of SiON coating as well as its intermediate coefficient of thermal expansion between Si₃N₄ fiber and SiO₂ matrix.