La_(0.65)Sr_(0.2)Gd_(0.15)MnO_3纳米颗粒的制备及其磁热效应

采用Pechini法制备了La_(0.65)Sr_(0.35–x)Gd_xMnO_3系列纳米多晶样品,X射线衍射数据分析表明样品具有单一的菱面体钙钛结构,用扫描电子显微镜观察了样品的形貌,用超导量子干涉仪测量了样品的磁性随外场和温度的变化,确定了样品的Curie温度。发现Gd掺杂量为x=0.15时,Curie温度处于室温附近,根据Maxwell’s关系计算了该样品在不同磁场强度下的磁熵变及相对制冷能力。磁性测量及计算结果表明:制备的样品Curie温度在280~350 K的范围内,随着Gd3+掺杂浓度增加而下降,其中,La_(0.65)Sr_(0.2)Gd_(0.15)MnO_3样品在300 K、H=3.0 T的外场下磁熵变为1.87 J/(kg·K),相对制冷能力达到215.76 J/kg,由Banerjee判据确定材料在Curie温度附近发生了二级相变。该材料的Curie温度在室温附近并且具有较大的磁熵变及相对制冷效率,所需外场强度适中,性能稳定,适合做室温磁制冷材料。     

固相反应法制备La0.6Sr0.25K0.15MnO3+xAg复合材料及其磁电阻效应研究

采用固相反应法使提前制备好的La0.6Sr0.25K0.15MnO3与AgNO3复合,制备了La0.6Sr025K0.15MnO3+xAg(x=0.04,0.06,0.08)系列复合样品.我们在样品的相结构、磁性质及其磁电阻效应方面进行了研究.通过相结构的研究发现:复合样品中除了有钙钛矿主相外还有少量Ag相和Mn3O4相.通过对样品的磁性测量发现:复合样品对母体样品的比饱和磁化强度和居里温度的影响很小.复合后,母体样品的磁电阻温度稳定性得到很好改善.当x=0.04时,在290 ～ 352 K的温度范围内,磁电阻值稳定在5.0％±0.2％;当x=0.06时,在260～307 K的温度范围内,磁电阻值保持在3.8％±0.2％;在282 ～339 K内x=0.08的复合样品的磁电阻值保持在5.03％±0.12％.本征磁电阻与隧穿磁电阻竞争的结果是导致磁电阻值的温度稳定性的机制.     

固体氧化物燃料电池阳极材料La_xSr_(2–x)MgMoO_(6–δ)的结构与电化学性能

通过柠檬酸络合法合成了La_xSr_(2–x)MgMoO_(6–δ)(LSMM)阳极材料。利用X射线衍射和扫描电子显微镜分析样品的物相结构、微观形貌及与电解质的化学相容性,采用四端引线法测试材料的电导率,利用电化学工作站测试其阳极阻抗特性,并以La_(0.8)Sr_(0.2)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_3(LSGM)为电解质、PrBaCo_2O_(5+δ)为阴极制备了单电池,测试功率密度。结果表明:空气中La的掺杂量小于0.2(摩尔分数)时,还原后La的掺杂量可以达到0.6,La的掺杂导致晶胞体积增大。La掺杂的Sr_2MgMoO_6(SMMO)与电解质LSGM、Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2–δ)(GDC)在1 250℃煅烧10 h,均没有杂质相生成,具有良好的化学相容性。La掺杂显著提高了SMMO的电导率,800℃、5%H2/Ar气氛中,La_(0.6)Sr_(1.4)MgMoO_(6–δ)的电导率为40 S/cm。La的掺杂降低了阳极材料的极化电阻,提高了电池功率密度。     

掺Mn对Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3陶瓷微波介电性能的影响

采用固相反应法制备Mn掺杂Ca_(0.6)La_(0.8/3)(Ti_(1-x)Mn_x)O3陶瓷,研究了掺杂离子对其相结构和微波介电性能的影响。结果表明:Mn掺杂样品为单一的正交晶系钙钛矿结构;样品体积密度以及Q×f_0值随着MnO_2含量的增加呈现出先增大后减小趋势;而介电常数εr随着MnO_2含量的增加仅有小幅度降低;MnO_2的加入有助于谐振频率温度系数tf的降低。当Mn掺杂量为0.015时,样品具有较佳的微波性能:εr=113、Q×f_0=9 877 GHz和tf=186×10~(-6)/℃。     

掺Mn对Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3陶瓷微波介电性能的影响EI北大核心CSCD

采用固相反应法制备Mn掺杂Ca_(0.6)La_(0.8/3)(Ti_(1-x)Mn_x)O3陶瓷,研究了掺杂离子对其相结构和微波介电性能的影响。结果表明:Mn掺杂样品为单一的正交晶系钙钛矿结构;样品体积密度以及Q×f_0值随着MnO_2含量的增加呈现出先增大后减小趋势;而介电常数εr随着MnO_2含量的增加仅有小幅度降低;MnO_2的加入有助于谐振频率温度系数tf的降低。当Mn掺杂量为0.015时,样品具有较佳的微波性能:εr=113、Q×f_0=9 877 GHz和tf=186×10^(-6)/℃。     

La_(1-x)Sr_xTiO_(3+δ)陶瓷涂层抗激光烧蚀性能研究

以La_(1-x)Sr_xTiO_(3+δ)西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室!西安710024(x=0.1)为填料,以环氧乳液为基料,采用空气喷涂制备了La_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3涂层,并对涂层微观组织结构及抗激光烧蚀性能进行研究。结果表明:所制备的La_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3涂层在激光功率为350 W时能够承受8 s的激光烧蚀而只发生轻微损伤,当激光功率达到1000 W时,涂层剧烈燃烧而发生严重损伤。La_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3涂层在较大功率激光短时间烧蚀或者较小功率激光长时间烧蚀后,涂层中有机部分剧烈燃烧,直接破坏涂层结构,使涂层丧失其优异的高反射性能。     

Y~(3+)掺杂对Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷介电性能的影响

以Ba_(0.99)La_(0.01)TiO_3陶瓷为基体,采用传统固相反应法制备Ba_(0.99)La_(0.01)Ti_(1-x)Y_xO_3(0≤x≤0.04)陶瓷样品。通过XRD、SEM、LCR分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行了分析。结果表明:随着掺杂量增加,晶胞体积逐渐增大,在x=0.04时由四方相转变为立方相,当x≥0.01时,陶瓷样品出现了第二相。结合GULP代码模拟计算和实验数据可知陶瓷中Y~(3+)取代Ti位,主要存在Y~(3+)与La~(3+)相互补偿和氧空位补偿。在x=0.02时,陶瓷发生了半导化,介电常数较大。介电常数峰值温度随着掺杂量的增大向低温方向移动,介电峰被展宽并呈现弛豫铁电体特征。     

钙钛矿锰氧化物(La_(1-x)Nd_x)_(0.5)Ca_(0.5)MnO_3(0≤x≤1)的结构,磁性和电输运性质

系统研究了(La1-xNdx)0.5Ca0.5MnO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)系列样品的结构、磁性质和电输运性质。研究表明,所有样品的结构都为钙钛矿正交结构(空间群Pbnm),随着掺杂浓度x的增大,样品的晶格参数a,b,c和晶胞体积V都呈减小的趋势;磁性质的研究表明所有样品在低温下均出现电荷有序态,且电荷有序转变温度随着Nd3+的掺杂浓度x的增加而升高;除了Nd0.5Ca0.5MnO3(x=1.0)外,其它样品均出现顺磁-铁磁转变,其转变温度(即居里温度)随着Nd3+的掺杂浓度x的增加而降低;(0.2≤x≤0.8)样品的铁磁态均出现在电荷有序温度以下,表现出再入型(reentrant)铁磁态性质;电输运性质的研究表明,所有样品的电阻率随温度的升高而下降,表现为绝缘体性质。     

LSMO底电极对Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3阻变性能的改善

采用脉冲激光沉积技术制备了Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/Pt(Ti/PCMO/Pt)和底电极为La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)的Ti/Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(Ti/PCMO/LSMO)异质结。与Ti/PCMO/Pt相比,Ti/PCMO/LSMO的阻变性能尤其是电阻转变比率得到了显著的改善。对LSMO底电极改善器件电致电阻转变特性的机理进行了定性的分析。     

B掺杂对(Al0.2Zr0.8)4/3.8Nb(PO4)3固体电解质性能的影响

采用高温固相反应法对(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(4/3.8)Nb(PO_4)_3的P位进行B掺杂,获得了固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4+2x)/3.8)NbP_(3–x)B_xO_(12)(x=0～0.2)。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、电化学交流阻抗法、直流极化法等对样品的相组成、微观形貌和电性能进行表征。结果表明:不同比例B掺杂的固体电解质(Al_(0.2)Zr_(0.8))_((4+2x)/3.8)Nb P_(3–x)B_xO_(12)(x=0～0.2)均具有NASICON型三维结构,B掺杂并未影响固体电解质的物相结构;与(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(4/3.8)Nb(PO_4)_3相比,B掺杂后的样品致密度增大,电导率提高。(Al_(0.2)Zr_(0.8))_(4.2/3.8)Nb P_(2.9)B_(0.1)O_(12)(x=0.1)具有最大的致密度和最高的电导率。在600℃时,样品电导率达到1.27×10~(–3 )S·cm~(–1),是未掺杂样品的2倍;直流极化法测试证实,样品为纯Al~(3+)传导,电子传导可忽略不计。     

(Ag_(0.75)Li_(0.1)Na_(0.1)K_(0.05))(Nb_(1-x)Sb_x)O_3无铅压电陶瓷的结构和电性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了(Ag_(0.75)Li_(0.1)Na_(0.1)K_(0.05))(Nb_(1-x)Sb_x)O_3(x=0~0.10)系无铅压电陶瓷,研究了Sb含量变化对陶瓷的相结构、显微结构和电性能的影响。结果表明:在所研究组成范围内陶瓷均形成了单一钙钛矿结构,当x=0.03~0.06时陶瓷存在正交-伪立方两相共存区;Sb~(5+)的引入使陶瓷的晶粒尺寸有所减小,当x=0.04~0.06时陶瓷晶粒尺寸较为均匀(1~2μm)。陶瓷压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p随Sb含量增加均先增大后减小,d_(33)和k_p分别在x=0.04和0.05时达到最大值68 p C/N和26.0%。Sb~(5+)的引入使陶瓷的居里温度有所降低,铁电相变得更加不稳定。     

固体氧化物燃料电池电解质材料La_2Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)的制备与性能研究

以硝酸镧、钼酸铵、硫酸锰为原料,以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法合成了可作为中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)使用的电解质材料La_2Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20),通过红外光谱(FTIR)、热分析(TGDSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗(AC)测试等手段对样品进行了表征。研究表明,干凝胶经700℃煅烧2 h后得到了纯相的高烧结活性的La_2Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20)粉体,其在950℃烧结2h即可获得相对密度大于97%的烧结体。电化学性能研究表明Mn掺杂可以有效的提高La_2Mo_2O_9电解质材料的电导率,其中La_2Mo_(1.9)Mn_(0.1)O_(8.9)在800℃时电导率高达0.028 S/cm。     

EDTA-柠檬酸复合络合法制备阴极材料La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体

本文采用EDTA-柠檬酸复合络合法制备了SOFC阴极La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3纳米粉体。并分别通过SEM、TEM、XRD及电化学极化阻抗仪对La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体形貌、尺寸、晶相及电化学性能进行了表征。实验结果表明:采用EDTA-柠檬酸复合络合法获得的干凝胶,经800℃煅烧后可获得粒径为20~30 nm、结晶度高的钙钛矿结构的La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3纳米粉体。以La_(0.4)Sr_(0.6)Co_(0.4)Fe_(0.6)O_3粉体及添加20wt%的GDC粉体制备成的复合阴极在700℃下的极化阻抗为0.15Ω·cm~2、电导率为715 S·cm~(-1)。     

MgO掺杂Ca_(0.85)Sr_(0.15)Cu_3Ti_(4.01)O_(12)陶瓷的制备及介电性能

首先研究了Ti缺失和过量对Ca_(0.85)Sr_(0.15)Cu_3Ti_(4+x)O_(12)陶瓷粉体(x=-0.005～0.020)相结构的影响,再采用传统固相法制备了MgO掺杂(0～25 mol%)Ca_(0.85)Sr_(0.15)Cu_3Ti_(4.01)O_(12)陶瓷,主要研究了MgO含量变化对Ca_(0.85)Sr_(0.15)Cu_3Ti_(4.01)O_(12)陶瓷晶相结构、显微结构和介电性能的影响。结果表明:x=-0.005～0.005时有少量的CuO杂相存在,当x=0.010时得到了单一的类钙钛矿结构,Ti含量进一步增加出现了少量的TiO_2杂相;随着MgO掺量的增加,晶粒尺寸逐渐增大,在MgO掺量为1 mol%时,体积密度达到最大为4.98 g/cm~3,相对密度为98.76%。陶瓷的室温介电常数和介电损耗均是先增大后减小,在MgO掺量为5 mol%时,陶瓷的介电常数达到最大值1.01×10~5(10 kHz),介电损耗为0.183。在40～100 kHz频率范围内,介电常数均在4.78×10~4以上,具有良好的频率稳定性。     

高分子网络凝胶法制备La_(0.94)Sr_(0.06)CoO_3及光催化性能研究

以La(NO_3)_2·6H_2O,Co(CH_3COO)_2·4H_2O,Sr(NO_3)_2为原料,丙烯酰胺为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子网络凝胶法在600℃下制得纳米La_0.94Sr_0.06CoO_3粉体。通过XRD物相分析,结果表明La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子样品的物相是立方晶系钙钛矿结构;La_0.94Sr_0.06CoO_3粒子平均粒径为22.72nm。水溶液中甲基橙染料在La_0.94Sr_0.06CoO_3的催化下,能迅速分解,在降解120min时,甲基橙的降解率达到99.24%。     

Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉的制备及性能

采用高温固相法制备Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:xEu~(2+),yMn~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射和结构精修研究了其物相组成和晶体结构以及该荧光粉的激发光谱、发射光谱、漫反射光谱、荧光热稳定性等发光性能。结果表明:该荧光粉具有磷灰石结构,Eu~(2+)和Mn~(2+)可占据结构中的2种阳离子格位。当Eu~(2+)的掺杂量为1%(摩尔分数)、Mn~(2+)的掺杂量为2%时,此荧光粉发光性能最好;荧光粉的发射光谱为450～550 nm的宽发射带,峰值位于478 nm,其激发光谱为220～400 nm的宽激发带,峰值位于302 nm,其色坐标值为(0.203 5,0.307 8);Mn~(2+)的掺杂有效的促进了荧光粉对近紫外光区域的吸收。当温度提升至150℃,Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:0.01Eu~(2+)和Sr_6La_4(SiO_4)_2(PO_4)_4O_2:(0.01Eu~(2+),0.02Mn~(2+))荧光粉的发射光谱强度分别为室温的34.46%和51.79%;Mn~(2+)的掺杂显著提升了其热稳定性。     

Co掺杂对Na3V2(PO4)2F3材料结构和电化学性能的影响

首次采用溶胶-凝胶法制备Co掺杂Na_3V_(2-x)Co_x(PO_4)_2F_3(x=0.00,0.05,0.1,0.2)钠离子电池正极材料。使用XRD、FE-SEM、恒流充放电和交流阻抗测试分析了Co掺杂对Na_3V_2(PO_4)_2F_3材料的结构和电化学性能的影响。结果表明,Co~(2+)取代V~(3+)可在Na_3V_2(PO_4)_2F_3晶格内产生V~(3+/4+)混合电价从而提高Na_3V_2(PO_4)_2F_3材料的电子电导率,具有更大离子半径的Co~(2+)替换V~(3+)可增大Na_3V_2(PO_4)_2F_3晶胞体积,扩宽钠离子传输通道,从而提高其离子电导率。此外,Co掺杂可有效减小Na_3V_2(PO_4)_2F_3电极的电荷转移阻抗。电化学测试结果表明,x=0.1时的Na_3V_(1.9)Co_(0.1)(PO_4)_2F_3电极展现出了最优异的电化学性能,0.1C时的首次放电比容量为111.3mAh·g~(-1),5C时首周可逆容量为91.9mAh·g~(-1),循环80次的容量保持率为70%。     

K/Ce离子共掺对Na_(0.5)Bi_(2.5)Ta_(2)O_(9)陶瓷的结构与电学性能影响EI北大核心CSCD

采用传统固相法制备(NaBi)_(0.5-x)(KCe)xBi2Ta_(2)O_(9)(NBTO-x,0≤x≤0.15)无铅压电陶瓷,研究K/Ce离子含量对NBTO陶瓷结构和电学性能的影响.结果表明:所有陶瓷样品均生成了m=2的铋层状结构化合物,且未发现其他明显杂峰;随着K/Ce离子含量的增加,样品的Curie温度T_(C)逐渐降低;K/Ce离子掺杂提高了样品的压电性能,压电常数d_(33)随掺杂量提高呈现出先升高后降低趋势,当x=0.075时,样品的综合性能达到最佳:d_(33)=19.0 pC/N,Curie温度T_(C)=735℃,介电损耗tanδ=0.137%,体积密度ρ=9.113 g·cm^(-3);NBTO(x=0.075)陶瓷在600℃退火2 h,其d_(33)仍高达17.8 pC/N,约为初始值(d_(33)=19.0 pC/N)的93.7%,表现出良好的温度稳定性.     

红色荧光粉Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Eu~(3+)激活的Ba_3La_6(SiO_4)_6红色荧光粉并对其发光性质进行了研究。XRD谱显示,合成样品为纯相Ba_3La_6(SiO_4)_6晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于300、364、384、395、416和466nm,其激发主峰位于395nm。在395nm激发下,荧光粉在619nm(~5D_0→~7F_2)处有很强的发射。研究了不同Eu~(3+)掺杂浓度对样品发射光谱的影响。结果显示,随Eu~(3+)掺杂量的增大,发光强度先增大后减小。Eu~(3+)掺杂摩尔分数为13%时,出现浓度淬灭,其浓度淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。研究了不同Bi~(3+)掺杂量对Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)发射光谱及色坐标的影响。Bi~(3+)掺杂样品中存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。     

压电陶瓷K_(0.5)Na_(0.52)Nb_(1-x)Sb_xO_3的制备研究

采用固相烧结法制备无铅压电陶瓷K_(0.5)Na_(0.52)Nb_(1-x)Sb_xO_3,其掺杂量x取值分别为0、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06,对其进行相关性能和常数测定。通过相关试验及测定得出结论:烧结温度为1 140℃时,掺杂水平x为0.02,样品的压电常数d_(33)=111pC/N,介电常数ε_r=1 200,机械品质因数Q_m=10,机电耦合系数kp=0.387,介电损耗tanδ=0.11,该压电陶瓷具有良好的压电性能和铁电性。