脉冲激光沉积（La（0．2）Bi（0．8）FeO3）（0．8）-（NiFe2O4）（0．2）薄膜及其多铁性能研究

采用脉冲激光沉积法,在(100)SrTiO3基底上,制备了(La0.2Bi0.8FeO3)0.8-(NiFe2O4)0.2(LBFO-NFO)多铁薄膜,通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜确定了LBFO-NFO多铁薄膜的显微结构,通过标准铁电测试系统(RT-66A)和振动样品磁强计(VSM)分别测试了LBFO-NFO多铁薄膜的铁电性能和铁磁性能.研究发现:多铁薄膜中LBFO和NFO二相均沿(100)方向外延生长,晶粒尺寸在100-150nm之间;薄膜具有明显的电滞回线(Ps=7.6μC/cm2)和磁滞回线(Ms=4.12×104A/m),显示出明显的铁电铁磁共存特性.通过对薄膜生长条件的控制,可削除杂质相,减小LBFO-NFO薄膜的漏电流,提高铁电及铁磁性能.     

脉冲激光沉积(La0.2Bi0.8FeO3)0.8-(NiFe2O4)0.2薄膜及其多铁性能研究

采用脉冲激光沉积法, 在(100)SrTiO₃基底上, 制备了(La_0.2Bi_0.8FeO₃)_0.8-(NiFe₂O₄) _0.2(LBFO-NFO)多铁薄膜, 通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜确定了LBFO-NFO多铁薄膜的显微结构, 通过标准铁电测试系统(RT-66A)和振动样品磁强计(VSM)分别测试了LBFO-NFO多铁薄膜的铁电性能和铁磁性能. 研究发现: 多铁薄膜中LBFO和NFO二相均沿(100)方向外延生长, 晶粒尺寸在100～150nm之间; 薄膜具有明显的电滞回线(P_s=7.6μC/cm²)和磁滞回线(M_s=4.12×10⁴A/m), 显示出明显的铁电铁磁共存特性. 通过对薄膜生长条件的控制, 可削除杂质相, 减小LBFO-NFO薄膜的漏电流, 提高铁电及铁磁性能.     

退火温度对(Bi0.8La0.2)2Ti2O7薄膜物理和电学性质的影响

采用化学溶液沉积法,在Si[100]衬底上制备了掺La的(Bi0.8La0.2)2Ti2O7薄膜,研究了退火温度对薄膜结晶性及电学性能的影响.研究发现,随着退火温度的升高,样品的结晶性越来越好;漏电流密度随之降低,表明绝缘性逐渐增强.实验证明该薄膜具有良好的绝缘性和较高的介电常数.     

Hf_(0.2)Zr_(0.8)O_2铁电薄膜的制备与电性能研究

采用脉冲激光沉积法(pulsed laser deposition,PLD),通过改变气氛氧压、衬底温度等工艺参数,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Hf0.2Zr0.8O2(HZO)薄膜。利用X射线衍射(XRD)表征了薄膜的结构特征;并采用Radiant RT66A进行铁电性能参数的测量,以此研究了工艺参数对薄膜结构和铁电性能的影响规律。分析结果表明,HZO铁电极化的原因主要是来自于HfO2-ZrO2(111)正交相和ZrO2(002)四方相的影响。通过上述实验结果得到,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Hf0.2Zr0.8O2薄膜的优化条件为氧分压18 Pa、衬底温度500℃。在优化条件下制备的Hf0.2Zr0.8O2薄膜,剩余极化(2Pr)达到4μC/cm2。     

低温燃烧合成La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ阴极材料与性能研究

采用低温燃烧合成技术制备了La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ（y=0．1-0．4）粉体。分别利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DTA）技术对粉体的性能进行了表征。XRD结果表明，经800℃焙烧的La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ均为四方钙钛矿结构，晶体结构参数之间满足关系式a=b≈2√2c，但当Fe掺杂量在0.25以上时，生成了新相La0.16Sr0.84FeO3，且随着Fe含量的增加，La0.16Sr0.84FeO3的生成量也增多,DTA结果显示La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ在1000℃以下是热力学稳定的，不会发生分解反应,采用直流四电极法测试了La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ试样在100-800℃之间的电导率。试样的电导率1n（δT）与1／T之间呈很好的线性关系，说明La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Fe的掺杂量对电导率和电导活化能有着明显的影响，随着Fe掺杂量的增加，La0.8Sr0.2CU1-yFeyO2.5-δ的电导率降低，电导活化能增大。     

固体氧化物燃料电池阴极材料La_(0.8)Sr_(0.2)Cu_(1-x)Co_xO_(2.5-δ)的制备和性能研究

为探索适于中温条件下使用的固体氧化物燃料电池的阴极材料,采用柠檬酸-硝酸盐燃烧合成法制备了La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ(x=0～0.4)粉体。利用X-射线衍射(XRD)技术对粉体的性能进行了表征,XRD结果表明,经800℃焙烧的粉体的对称性较高,已形成钙钛矿结构。采用直流四电极法测试La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ试样的电导率,测试温度范围为100～800℃,试样的电导率ln(σT)与1/T之间呈很好的线性关系,说明La0.8Sr0.2Cu1-xCoxO2.5-δ在测试温度范围内服从小极化子导电机制。Co掺杂量对试样的电导率和电导活化能有着明显的影响,当Co掺杂量为0时,La0.8Sr0.2CuO2.5-δ的电导率最高,电导活化能最小。     

La_(0.7)Sr_(0.3-x)Ca_xFe_(0.8)Co_(0.2)O_3(0.1≤x≤0.2)阴极材料溶胶-凝胶法合成与表征

以硝酸盐为原料,外加一定量PVA的溶胶-凝胶法制备La0.7Sr0.3-xCaxFe0.8Co0.2O3(LSCFC,0.1≤x≤0.2)系列阴极材料,XRD、SEM对LSCFC晶体结构、微观形貌以及与Ce0.8Sm0.2O2电解质相容性进行研究分析。实验结果表明:900℃煅烧2h,LSCFC形成了晶格膨胀的畸变钙钛矿结构,La0.7Sr0.2Ca0.1Fe0.8Co0.2O3相对LaFeO3晶胞体积膨胀率为43.85%,随着x从0.1增大到0.2,LSCFC晶胞体积膨胀率减小1.3%。La0.7Sr0.2Ca0.1Fe0.8Co0.2O3粉料与Ce0.8Sm0.2O2电解质在1200℃下烧结5h后具有良好的化学相容性。     

Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3/CoFe_2O_4异质结层状多铁复合薄膜的制备与性能

利用射频磁控溅射法在Pt(200)/TiO_2/SiO_2/Si(100)衬底上沉积Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3/CoFe_2O_4异质结层状多铁磁电耦合复合薄膜。Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3/CoFe_2O_4异质结复合薄膜为多晶,由钙钛矿Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3相和尖晶石CoFe_2O_4相组成。复合薄膜表现为良好的铁电性和铁磁性共存。在测量磁场平行于样品表面情况下测得的复合薄膜的饱和磁化强度(M_s)、剩余磁化强度(M_r)值要大于在测量磁场垂直于样品表面时测得的M_s、M_r值。另外,复合薄膜具有直接的磁电耦合效应,磁电电压系数αE先随着偏置磁场H_(dc)的增大而增大,当偏置磁场H_(dc)增加到445.8kA/m后,αE反而随偏置磁场的增加而减少。当偏置磁场H_(dc)=445.8kA/m时,复合薄膜具有最大的磁电电压系数αE=18.8mV/A。     

Sol-gel法制备多铁性Bi_(0.85)Eu_(0.15)FeO_3薄膜及其性能

采用Sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜。研究了退火温度对其晶相形成的影响,发现在较低温度退火(450℃)时,Bi0.85Eu0.15FeO3晶相开始形成,但存在杂相,而且结晶度较差;在490～600℃可以获得结晶较好的单相Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜。同时对经550℃退火的薄膜的介电、铁电和铁磁性能进行了研究,结果表明,Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜具有较好的介电及铁磁性能。当测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数和介电损耗分别为80、0.024,饱和磁化强度约为26.2emu/cm3。     

La0.8Sr0.2CoxFe1-xO3型氧扩散障层材料的制备及结构性能研究

采用共沉淀-凝胶方法制备La0.8Sr0.2CoxFe1-xO3(x=1.0、0、0.3)氧扩散障碍层材料的前驱体,分别用X射线衍射分析、透射电镜、扫描电镜和交流阻抗谱仪对三种不同粉体及其陶瓷结构和性能进行研究.结果表明:在870℃下焙烧制备的La0.8Sr0.2CoxFe1-xO3(x=1.0、0、0.3)粉末具有钙钛矿相结构,无硬团聚,颗粒大小在20～60 nm.此粉末经冷等静压250MPa成型后,在1120℃下烧结6h,La0.8Sr0.2CoO3和La0.8Sr0.2FeO3混合导体的电导率在10—1S/cm数量级,而La0.8Sr0.2Co0.3Fe0.7O3导电率最高达100 S/cm数量级.三种陶瓷都是电子电导远大于离子电导的混合导体,电导率最高值在200～300℃范围,偏向低温.     

湿法合成LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2及其性能表征

LiNi0.8Co0.2O2是极为看好的下一代锂离子电池正极材料,以湿法合成可得到成分均匀、颗粒尺寸一致的材料,有效提高电池性能,所以采用共沉法与微粒溶胶凝胶法(PSG)合成锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2。共沉法先形成-β(Ni,Co)(OH2),然后与计量比的锂混匀,煅烧获得材料。PSG法在制得凝胶的同时发生酯化反应,将当中的镍与钴还原为金属,锂则以碳酸锂形态存在;随后煅烧得到LiNi0.8Co0.2O2。两种方法所得材料进行红外光谱、X射线衍射及XRD精修结构分析、电化学阻抗谱、循环性能等检测。其中X射线衍射鉴定出这两种方法合成物相结晶都良好,XRD精修结构分析、电化学阻抗谱、循环性能测试都表明PSG结构比较优良。     

La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ透氧膜材料的微结构与氧分离性能研究

采用固相法制备了La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ(x=0、0.05、0.1、0.15)片状陶瓷膜,用稳态法测试了不同成分制备样品的透氧性能,并利用XRD和SEM手段分析研究了样品的相结构和晶粒形貌及它们对材料性能的影响.研究表明固相法较难合成x=0的纯钙钛矿相,可用改进的Pechini法合成,另B位Zr的替代有利于去除材料中非钙钛矿杂相;x=0.1的样品中有少量BaZrO3析出,并导致晶粒细化(1～2μm),而这种微结构状态稳定且不受高温长时间退火和氧分压梯度的影响.晶粒细化样品的力学性能和氧渗透性能均有较大提高,x=0.1的样品较x=0样品的氧渗透性能提高了一个数量级,在1010℃,样品厚1.2mm时体系的透氧率达到4.6×10-7mol.cm-2.s-1.     

Cd0.8Mn0.2Te晶体的磁化强度和法拉第效应研究

采用垂直Bridgroan法制备出了x=0.2的Cd1-xMnxTe晶体(Cd0.8Mn0.2 Te).利用MPMS-7(magnetic property measurement system)型超导量子磁强计测量了Cd0.8Mn0.2Te晶体的磁化强度(M)与磁场强度(H)和温度(T)的关系,磁场强度范围为-159...     

Coprecipitation synthesis and characterization of La0.8Sr0.2Ga(0.8-x)Mg0.2Co(x)O2.8 for intermediate temperature solid oxide fuel cell electrolytes

La0.8Sr0.2Ga(0.8-x)Mg0.2CO(x)O2.8 (LSGMC) electrolyte powders containing different amount of Co (0 < or = x < or = 0.15) were prepared by ammonium carbonate coprecipitation method. The precursors, the calcined powders, and the sintered pellets were characterized by thermogravimetry/differential thermal analysis, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, and an impedance analyzer. The thermal decomposition of the LSGMC precursors was completed at around 900 degrees C with the total weight loss of approximately 35%. The LSGMC samples sintered at 1350 degrees C consisted of the pure perovskite structure. The ionic conductivity was significantly improved by Co doping for the Ga-site of the La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O2.8 (LSGM) electrolytes. The ionic conductivity of LSGMC (x = 0.1) exhibited the highest values of 1.6 x 10(-1) S cm(-1) at 700 degrees C with an activation energy for the oxide-ion conduction of 0.29 eV. The results of this study indicated that the Co-doped LSGM electrolytes had excellent properties for use as an electrolyte in an IT-SOFC and the ammonium carbonate coprecipitation process could be employed as the efficient method for the preparation of the Co-doped LSGM electrolytes.     

六方晶系BaTi_(0.8)Co_(0.2)O_3的新型NTC热敏材料

为研究新型负温度系数(NTC)热敏陶瓷材料,采用以聚乙烯醇为聚合剂的湿化学法制备了BaTi0.8Co0.2O3粉体、用传统烧结方法制得陶瓷材料。通过X射线衍射分析了材料的晶体结构,利用电阻-温度特性测试仪研究了材料的电子导电性随温度的变化特性。结果发现,该材料具有六方晶系结构,电阻-温度特性具有明显的NTC效应。Co的掺入以及形成共面氧八面体使得钙钛矿型BaTiO3基陶瓷形成六方晶系结构;电子受热激活在Co3+/Co2+之间跃迁是材料呈现NTC效应的主要机制。     

The Preparation and Sintering Behavior of Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-d) Electrolyte and(NiO-CuO)/Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-d) Anodes for Solid Oxide Fuel Cells

正The co-pressing and co-firing processes are often used to prepare the anode-electrolyte half cells for solid oxide fuel cells(SOFCs).To get a half cell without cracks,the sintering behavior of electrolyte and anode layers must be controlled carefully.In this work,the sintering behavior of     

低温水热合成制备Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)电解质粉体

采用水热合成方法制备了Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)电解质材料,水热合成的温度范围为120~180℃。使用X射线衍射、扫描电镜及交流阻抗谱技术,分别表征了电解质粉体及电解质粉体的烧结样品。研究发现,电解质粉体的晶粒尺寸在13 nm左右,在140℃合成的Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)粉体具有更好的烧结性能和更高的离子电导率。     

溶胶-燃烧法制备Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(1.9)及其性能

采用溶胶-燃烧法合成了Gd掺杂CeO2的Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)电解质粉末.研究了热处理温度对其相组成、颗粒大小、晶胞参数的影响.并对GDC烧结体的性能进行了研究.结果表明,溶胶一燃烧法可以成功制备出具有良好的烧结性的GDC电解质粉末,1500℃下得到的GDC烧结体的相对密度可以达到95%.电性能测试表明烧结体在中温范围内具有较高的氧离子电导率.