不同温度烧结的赝两元合金(PbTe)1-x(snTe)x电学性能

首次采用粉末冶金法在大成分范围内制备了赝两元合金(PbTe)_1-x(SnTe)_x(x=0～1),并对其电学性能进行了系统地研究.实验发现:经550℃烧结后,随合金中SnTe摩尔分数x增大,合金的最大Seebeck系数值减小.当摩尔分数x≤0.6时,最大Seebeck系数所对应的温度逐渐升高;摩尔分数x>0.6时基本不变.当摩尔分数x=0.6时电导率达最大值.经高温烧结后两参数值也有类似的变化规律,但摩尔分数>0.2的各合金Seebeck系数值高于550℃烧结后的合金,电导率降低.从而得出:烧结温度对赝两元合金(PbTe)_1-x(SnTe)_x的综合电学性能影响不大.     

Sn掺杂对Ca_2Si基半导体材料热电性能的影响

采用钽管封装熔炼和热压烧结技术制备了Ca_2Si_(1-x)Sn_x(x=0,0.02,0.04,0.06)热电材料。利用X射线衍射(XRD)对样品的物相结构进行了表征,XRD结果表明,Ca_2Si_(1-x)Sn_x块体材料的XRD图谱与Ca_2Si的XRD图谱对应一致,但所有样品中都出现Ca_5Si_3衍射峰。当掺杂量Sn为0.06时,样品Ca_2Si_(1-x)Sn_x(x=0.06)的XRD图谱中还出现了CaSn3相。在室温下测试了样品的霍尔系数,在300~873K温度范围内研究了Sn掺杂对Ca_2Si电导率和Seebeck系数的影响,随着Sn掺杂浓度的增加,电导率逐渐增大,Seebeck系数则减小。分析了Sn掺杂对Ca_2Si晶格热导率和热导率的影响,Sn掺杂浓度为x=0.02和x=0.04时,晶格热导率减小,从而对热导率有所优化,其中Ca_2Si_(1-x)Sn_x(x=0.02)的热导率得到明显地改善,在300~873K温度范围内,其热导率都低于Ca_2Si的热导率。在550~873K温度范围内,Ca_2Si_(1-x)Sn_x(x=0.02)表现了较高的ZT值,873K时的最大ZT值为0.22。     

Pr0.6-xNdxSr0.4FeO3-δ体系复合氧化物的制备与表征

采用柠檬酸-硝酸盐法合成了Pr0.6-xNdxSr0.4FeO3-δ(x=0.0～0.6)系列钙钛矿型复合氧化物粉体,用XRD、FT-IR、TD-DTA、SEM等对产物的形成过程、物性及微结构进行了表征.结果表明,所合成的系列样品1200℃煅烧2h即形成立方钙钛矿结构的单相固溶体.用直流四端子法测量了烧结陶瓷体在中温(450～800℃)范围内的电导率,A位单一稀土元素的样品(x=0.0、0.6)及以Pr(x=0.1)或Nd(x=0.5)为主的稀土复合氧化物,其电导率均在150S·cm-1以上,明显高于双稀土样品(x=0.2、0.3、0.4)的数值(σ=45～80S·cm-1);x=0.2、0.3、0.4三个样品电导率较低的原因,与它们在同样烧结制度下的致密度低密切相关.该系列样品的电导率在650～700℃附近出现最大值,低温段的导电行为符合小极化子导电机制.     

Ag-Bi-Sb-Te四元合金的热电性能

以Ag、Bi、Sb、Te为原料在1373K真空熔炼合成了AgxBi0.5Sb1.5-xTe3(x=0～0.5)合金.微观组织和结构分析显示,真空熔炼的合金具有层状组织特征,属R3m晶体结构,当x≥0.2时出现面心立方AgSbTe2相.电学性能测试表明,在300～580K温度范围内合金的电导率随温度升高而下降,掺Ag后合金的电导率明显提高,掺Ag量为x=0.1试样的最大值达到2.3×105S/m.材料的Seebeck系数均为正值,表明掺Ag合金为p型半导体.     

(1-x)CaTiO3-xLi1/2Sm1/2TiO3陶瓷的微波介电性能研究

采用固相法制备了(1-x)CaTiO3-x(Li1/2Sm1/2)TiO3系列微波介质陶瓷材料,研究了该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能之间的关系.结果表明:在x=0.1～0.9mol范围内,(1-x)CaTiO3-x(Li1/2Sm1/2)TiO3体系均形成了单一的斜方钙钛矿结构;x=0.1～0.5和x=0.6～0.9组分的最佳烧结温度分别为1250和1300°C;介电常数εr、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值、谐振频率温度系数Tf均随着x的增大而减小.当x=0.7时, 1300°C下保温5h烧结得到的材料的微波介电性能为: εr=116.5,Qf=3254GHz,Tf=42.43 ×106/°C.     

Yb掺杂Ⅷ型Yb_xBa_(8-x)Ga_(16)Sn_(30)笼合物的制备及热电性能

本研究采用Sn熔剂法成功制备出Yb掺杂Ⅷ型笼合物Yb_xBa_(8-x)Ga_(16)Sn_(30)(0≤x≤2)热电材料,通过测试其电导率、Seebeck系数和Hall系数等分析材料的电性能,并估算其ZT值。结果表明:掺入Yb后材料的晶格常数随Yb含量的增加而减小。x=1.5样品的电导率在整个测试温度范围内均比其余样品高相比x=0的样品,其电导率提高了约60%,这是由于在载流子迁移率相当的情况下该样品拥有较高的载流子浓度。此外在300～583 K范围内,样品的电导率随温度的升高而降低表现出重掺杂半导体特性;而在583 K以后,电导率随温度的升高而增大,表现出半导体特性。在测试温度范围内(300～600 K),所有样品的Seebeck系数绝对值均随温度的升高先增大后降低。在所有样品中,x=1.5的样品具有最高的电导率,其在489 K时获得最大功率因子为2.43×10~(-3) W/(m·K~2)在此温度下其ZT值为1.35。     

纳米AlN分散的Bi_(85)Sb_(15)低温热电性能研究

利用机械合金(MA)和放电等离子(SPS)烧结方法,制备出Bi85Sb15/x mol%AlN(x=0,0.1,0.2,0.3)块体材料。在77—300 K温区内,测试了块体材料的电导率、Seebeck系数、霍尔系数和热导率,并由此计算出材料的zT值。结果表明:纳米AlN分散的Bi85Sb15材料,随着AlN含量的增加,样品的迁移率升高,从而明显提高材料的电导率,但Seebeck系数绝对值呈减小趋势。适量的纳米AlN的引入可以形成散射中心,增加对声子的散射作用,降低热导率。当基体Bi85Sb15中加入0.1mol%AlN时,其zT值在250 K取得最大值~0.32,比基体在此温度下的zT值提高了45%。     

La9(SiO4)6-x(VO4)xO1.5+0.5x的合成及其导电性能的研究

利用溶胶-凝胶法低温合成了钒掺杂硅酸盐氧基磷灰石La9(SiO4)6-x(VO4)xO1.5+0.5x(x=0、0.5和1),经XRD表征所得产品为磷灰石相.以电化学阻抗谱研究了其导电性能,V的掺杂使电导率大大提高,700℃时La9(SiO4)5(VO4)O2电导率为5.23×10-3S·cm-1,与未掺杂V的La9(SiO4)6O1.5相比提高了5倍.氧分压Po2=105～1Pa时,La9(SiO4)6O1.5的电导率不改变,而La9(SiO4)5(VO4)O2的电导率则随着氧分压的降低而稍有增加,表明钒的掺杂在体系中引入n型电子导电.     

(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-xCa0.61La0.26TiO3系陶瓷的微波介电性能研究（英文）

本实验研究了(1-x)(Mg0.7Zn0.3)TiO3-x(Ca0.61La0.26)TiO3(MZT-CLT)系陶瓷的微观结构和微波介电性能,通过(Ca0.61La0.26)TiO3来协调(Mg0.7Zn0.3)TiO3陶瓷的谐振频率温度系数.MZT-CLT陶瓷的主晶相为(Mg0.7Zn0.3)TiO3,第二相为Ca0.61La0.26TiO3和(Mg0.7Zn0.3)Ti2O5.烧结温度和陶瓷组成对微波介电性能影响显著,当烧结温度为1275℃时,可以获得良好的致密度,当烧结温度超过1300℃时,Zn的蒸发导致陶瓷致密度和介电性能下降.随着(Ca0.61La0.26)TiO3含量的增大,材料的介电常数增大,品质因数减小.当x=0.13,烧结温度为1275℃保温4h,(MZT-CLT)陶瓷具有优良微波介电性能,εr=26,Q.f=86000 GHz,τf=-6×10-6/℃.     

(1-x)K_(0.48)Na_(0.52)NbO_(3-x)Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.82))K_(0.18))_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷相结构及电学性能的研究

采用传统固相法制备了(1-x)K_(0.48)Na_(0.52)NbO_(3-x)Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)ZrO_3(KNN-xBNNKZ,x=0~0.07)系无铅压电陶瓷,研究了Bi_(0.46)Nd_(0.04)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)ZrO_3的引入对KNN基无铅压电陶瓷相结构和电学性能的影响。研究结果表明,BNNKZ的引入能够让KNN陶瓷的正交-四方相变温度(TO-T)向低温方向移动,同时三方-正交相变温度(TR-O)向高温方向移动。当0.04x≤0.06时,成功构建出R-T相共存,大幅提高了陶瓷体系的电学性能,陶瓷在x=0.05时具有最优的电学性能:d33=308pC/N,kp=43%,Pr=23.45μC/cm2,εr=1 205,tanδ=3.8%,TC=331℃。     

GdAl3(BO3)4:Eu3+荧光粉的光致发光特性

用硝酸盐热分解法合成了单相粉末样品Gd1-xEuzAl3(BO3)4(0≤x≤1),研究了Eu^3 在GdAl3(BO3)4中的紫外和真空紫外光谱性质．GdAl3(BO3)4：Eu^3 中稀土离子占据非中心对称的格位，Eu^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为主,在147nm激发下GdAl3(BO3)4：Eu^3 呈色坐标为(0．645，0．330)的强红光发射，说明是非常有前途的PDP用红色发光材料,在GdAl3(BO3)4：Eu^3 的真空紫外光谱中观察到两个峰，158nm的激发带归属于B03基团的吸收，258nm处的激发带为Eu^3 →O^2-的电荷转移跃迁带．在147nm激发下，GdAl3(BO3)4：Eu^3 的红光发射强度随着Eu^3 浓度的增加而减弱，而在258nm激发下随Eu^3 浓度的增大Eu^3 的红光发射增强，说明它们发光的机理不同。     

NbO3-LiNbO3无铅压电陶瓷的烧结特性和压电性能研究

采用传统陶瓷烧结工艺制备了（1-x）（K0．5Na0．5）NbO3-xLiNbO3无铅压电陶瓷，研究了陶瓷的结构、烧结特性及电性能特征．制备的（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷为单一的钙钦矿结构，室温下其相结构随LiNbO3含量增加逐渐由正交相向四方相转变，显微结构也由于LiNbO3含量的不同而表现出很大差异．与（K0．5Na0．5）NbO3陶瓷相比，（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷的烧结温度降低，烧结特性得到改善．（K0．5Na0．5）NbO3-LiNbO3陶瓷表现出优越的压电性能，其中0．94（K0．5Na0．5）NbO3—0．06LiNbO3（x=0．06）陶瓷的压电常数d33达到205pC／N，机电耦合系数kp为40．3％，kt达到49．8％．     

锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的制备及性能研究

单斜结构的Li3V2(PO4)3是很有前途的聚阴离子型锂离子电池正极材料.将一定配比的LiOH·H2O、V2O5、H3PO4和蔗糖(C12H22O11)通过球磨均匀混合,在氮气保护下于800℃焙烧16h,通过碳热还原合成了Li3V2(PO4)3.用X射线衍射和扫描电镜分析对材料的结构和形貌进行了表征.充放电测试表明,在电压范围为3.0～4.3V和3.0～4.8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有较高的比容量、优良的循环性能和倍率特性.在电压范围为1.5～4.8V时,Li3V2(PO4)3正极材料具有很高的比容量,但循环性能较差.     

Ca2YO(BO3)3晶体的热物理性质研究

测量了新型非线性激光晶体Ca2YO(BO3)3（YCOB）的比热及其沿a,b,c三个方向的热膨胀系数，热扩散系数，导热系数，声子平均自由程和等效声速等热物理性质；讨论了属于单斜晶系的YCOB晶体的热物性的各向异性行为；实验结果表明YCOB晶体具有较大的比热和导热系数，其热膨胀系数各向异性相对较小，具有良好的热物理和力学性能。     

自变频激光晶体Nd3+:GdAl3(BO3)4的研究

采用熔盐法生长出尺寸为30mm的Nd3+:GdAl3(BO3)4优质晶体,进行了吸收光谱和荧光光谱的测定研究,计算得到晶体发射截面为σe1061.9=2.9×10-19cm2和σe1338mm=5.5×10-20cm2.采用染料激光器作为泵浦源,对晶体进行了自变频激光实验研究,在紫外可调谐(378-382nm)、绿光531nm、蓝光(436-443nm)、红光(669nm)和红外可调谐(1305-1365nm)波段实现了激光输出,输出的最大功率分别为:105μJ/脉冲、119.5μJ/脉冲、445μJ/脉冲、19μJ/脉冲和31μJ/脉冲.     

掺钕氟磷酸锶单晶研究

为探索和评价新型激光晶体掺钛氟磷酸银Nd：Sr5（PO4）3F（Nd：SFAP）在制作激光器方面的应用，对其生长、结构、光谱与激光特性及一些物理性能进行了系统研究．采用Czochralski法成功地生长出单晶；用先进的设备对所生长之晶体进行了有关测量，并进行了以激光二极管为泵浦源、该晶体为工作物质的激光实验．结果表明：晶体生长中Nd的有效分凝系数为0.52；理想的泵浦光应是806um的π偏振光，荧光寿命为175μs；泵浦阈值15mW，斜效率为31．8％研究结论为：Nd：SFAP晶体是制作小型LD泵浦激光器的理想材料，但用它制作较大功率激光器是不合适的     

(Na0.5K0.5)NbO3基无铅压电陶瓷的研究

由于钙钛矿结构无铅压电陶瓷具有高的压电性能，已成为无铅压电陶瓷研究的热点．本文综述了钙钛矿结构无铅压电陶瓷（Na0．5K0.5）NbO3的研究进展和趋势．重点从添加第二组元、添加助烧剂、取代改性和制备方法四个方面，归纳和分析了（Na0．5K0.5）NbO3基无铅压电陶瓷的研究开发进展，并对（Na0.5K0.5）NbO3基无铅压电陶瓷今后的研究和发展提出一些建议．     

高分散氢氧化镁粉体的制备及其影响因素

以氯化镁为原料，采用氢氧化钠沉淀—水热改性法制备了高分散氢氧化镁粉体，研究了制备过程中的影响沉淀因素．实验结果表明：把温度从40℃提高到90℃、采用往氯化镁溶液中加入氢氧化钠的方式有利于降低溶液过饱和度，制备了平均粒径为0．7μm的六方片状氢氧化镁粉体，采用场发射扫描电镜法分析了其形貌和粒径；氯化镁过量时溶液pH值较低，有利于氢氧化镁沿径向生长，形成结构稳定、高分散性的片状产物，采用X射线粉末衍射法研究了氢氧化镁粉体的晶体结构。     

(La2/3Ca1/3)(Mn(3-x)/3)Fex/3)O3体系磁电阻行为的研究

通过系统地测量（La2/3Ca1/3）（Mn（3-x）／3Fex／3）O3（x＝0、0.1、0．2、0．3的体系样品的电阻率-温度关系以及一定温度下磁电阻率与磁场的关系,发现随x的变化其磁电阻率峰和电阻率峰均发生位移,磁电阻率峰值增大,并伴生磁电阻率峰展宽效应．作者认为由于Fe的替代,引起体系中Mn3 ／Mn4 比率及磁矩的变化,加之外场对磁有序结构的调制作用,从而影响了Mn3 －O－Mn4 的双交换作用,最终导致磁电阻行为发生变化．