冷烧结陶瓷材料的制备及其微波介电性能

通过冷烧结工艺,实现了NaCl、Li_2MoO_4、AlN-NaCl和Zn_2SiO_4-NaCl陶瓷材料的烧结过程,研究了冷烧结材料的微波介电性能。研究结果表明:冷烧结制备Li_2MoO_4材料的微波介电性能为εr=5.6,Q×f=24866 GHz,τf=-160×10~(-6)/℃,其εr值与传统烧结的样品相似,Q×f值也比较好。在冷烧结过程中,AlN-NaCl、Zn_2SiO_4-NaCl材料没有第二相的生成,AlN-NaCl和Zn_2SiO_4-NaCl材料的相对密度分别随着AlN和Zn_2SiO_4质量分数的增加而降低。在微波频率下,εr符合考虑气孔的Lichtenecker方程模型,Q×f值随着AlN和Zn_2SiO_4质量分数的增加而降低,τf值随着AlN和Zn_2SiO_4质量分数的变化规律符合混合法则。     

电瓷材料介电性能的几个影响因素

讨论了气孔相，晶相及分布状况和玻璃相对电瓷材料介电性能的影响，认为影响电瓷材料介电强度的主要因素是材料在外加电场中，内部电场分布的均匀性。     

K掺杂优化CaCu3Ti4O12陶瓷介电性能的研究

使用固相反应法制备了不同浓度K~+掺杂的CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)陶瓷试样,采用XRD、SEM、EDS、XPS、宽频介电谱仪对掺杂后的CCTO陶瓷的相结构、显微结构、晶粒与晶界内阳离子分布、阳离子氧化态、介电性能进行了表征,结果表明:K~+优先替代了Ca~(2+)形成受主掺杂。根据电荷守恒,晶粒内以生成氧空位为主,金属离子析出被抑制,此时晶粒尺寸趋于减小。当掺杂浓度超过6 mol%时,晶胞膨胀形成了Cu空位。介电性能的变化与点缺陷和显微结构的变化有关,K~+掺杂后,晶粒尺寸先减小,然后随掺杂浓度的增加而增大。掺杂使晶界与晶粒比例的变化或阻抗的改变,导致了晶粒尺寸或阻抗的变化,从而影响CCTO介电性能。因此,点缺陷调控是改善CCTO介电性能的有效方式。     

温度对硅橡胶材料介电性能的影响

硅橡胶材料在电气设备中的应用越来越广泛，温度对硅橡胶材料介电性能的影响是一个重要因素，根据对甲基乙烯基硅橡胶介电性能热谱曲线的测试结果，可以指导设计人员有选择地使用硅橡胶，并进行材料配方的调整．     

MDF材料的介电性能湿敏性研究

通过测定不同相对湿度下样品的介电频谱，研究了ＭＤＦ材料介电极化和损耗机制与环境湿度的关系，探讨了不同湿度下材料内高价离子的迁移性及其对介电性能的影响．结果表明：ＭＤＦ材料在低相对湿度下的损耗由载流子屏蔽跳跃引起，在高相对湿度下，由水溶性的聚合物和界面区水化产物构成的亲水介质形成了离子扩散和迁移的快速通道，导致材料介电性能的显著劣化．     

铌掺杂对Ce-Nb-TiO_2系压敏陶瓷结构与电性能的影响

研究了铌对Ce,Nb掺杂的二氧化钛压敏陶瓷结构和电性能的影响。结果表明,在1 350℃烧结条件下,掺入0.8%Nb2O5的样品具有优良的综合电性能,显示出低的压敏电压(U1mA=7.22V/mm)、高的非线性系数(α=5.76),是一种很有潜力的新型电容-压敏陶瓷材料。铌掺杂主要是Nb5+对Ti4+的掺杂取代,该掺杂存在一饱和值。Nb2O5在不同的掺杂浓度下,存在的形式和位置不同,同时与一些低熔点化合物相如Ce2Ti2(Si2O7)O4等相互作用,使得样品的电性能发生变化。     

硬化水泥浆的交流阻抗和介电性能研究

采用不同的水灰比,制备系列的水泥净浆试件.采用自动液压试验机测试净浆试件的力学性能,用安捷仑HP4294A阻抗分析仪测定其电性能,同时通过扫描电镜观察分析其微观结构.测试结果表明,硬化水泥浆的电性能如阻抗、电容随试件水灰比及龄期变化呈一定规律变化.随着测试频率的增加,硬化水泥浆的阻抗和电容值逐渐降低,对于养护28 d龄期的试样,随着水灰比增大,硬化水泥浆的阻抗值逐渐降低,而电容值逐渐增大,抗压强度随水灰比的增大而降低.硬化水泥浆的力学性能与电性能之间存在一定的相关性,养护龄期较长时结构比较致密,其电性能测量值比较稳定,规律性较好.     

浇筑参数对混凝土介电性能影响的试验研究

在常温条件下,设计制作了3种浇筑参数(包括混凝土单位体积用水量、骨料最大粒径及混凝土强度等级)的混凝土试件;在不同龄期下,应用地质雷达对混凝土试件进行无损检测,研究了各种参数对混凝土材料介电性能的影响.结果表明:单位体积用水量、强度等级和龄期对混凝土介电性能影响较大,其中,单位体积用水量对混凝土介电性能的影响远大于抗压强度和龄期的影响,而且,混凝土材料的相对介电常数随着单位体积用水量的增加而变大,随着龄期的增长而减小;骨料最大粒径对混凝土介电性能几乎无影响.通过回归分析得到了混凝土材料相对介电常数的计算式,并对混凝土中钢筋保护层厚度的计算进行了验证,发现计算误差较小,说明所提出的计算方法可靠.     

(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z合金制备和吸放氢性能的研究

采用氩等离子体电弧熔炼(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0,0.1)合金,并使用X射线衍射(Xray diffraction,XRD)、压力-组分-温度(pressure-composition-temperature,PCT)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)等手段研究了该系合金的相结构和吸放氢性能。XRD衍射图谱表明,(Ti_(1-x)Zr_x)_yCr_(2.0-z)V_z(x=0.05、0.1、0.2;y=1.1、1.15;z=0、0.1)合金结构为C14型Laves相。PCT测试结果表明,(TiZr0.1)1.1Cr2.0合金少量V取代Cr(V:Cr=0.1:2),在293~323K温度下,最大储氢量明显增加,可达1.74%,但可逆储氢量有所降低。随Zr取代Ti比例[m(Zr)∶m(Ti)=(0.05~0.2)∶1.1]的增加,合金晶胞参数不断增大,使(Ti1-xZrx)1.1Cr1.9V0.1合金的吸放氢坪台压不断降低,最大储氢量不断增加,最大可达1.85%,随A侧原子过计量比增大,(TiZr0.1)yCr1.9V0.1(y=1.1、1.15)合金吸放氢坪台压降低,放氢焓变增大。A侧原子随Zr取代Ti比例的增加,合金(Ti1-xZrx)1.1Cr2.0-zVz(z=0、0.1)残余氢放氢温度变化不明显,其放氢温度在623~633K,而A侧原子过计量比从1.1增大到1.15,其放氢温度减小到593K。     

Nb掺杂对Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)Nb_xO_3(0≤x≤0.15)阴极材料电化学性能影响的研究

为了研究Nb掺杂对于Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_3阴极材料的电化学性能的影响,采用燃烧法合成了Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2-x) Nb_xO_3(BSCFN_x,x=0、0.05、0.1、0.15),并将其作为固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)阴极材料进行性能测试。XRD结果显示,所有Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2-x)Nb_xO_3样品均为立方型钙钛矿相,没有杂质出现。电导率测试结果显示,随着Nb含量的增加,BSCFN_x的电导率和电化学输出性能均随之先上升、后下降,Nb的最佳掺杂比例为Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.1)Nb_(0.1)O_3(BSCFN0.1)。在800℃下,BSCFN0.1的电导率高达36.3S/m。在700℃下,以BSCFN0.1为阴极的氧化钆掺杂的氧化铈(Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_2GDC)为电解质支撑单电池的最大功率密度可以达到194 mW/cm~2,比其他Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2-x)Nb_xO_3(x=0、0.05、0.15)阴极基GDC电解质支撑的单电池最大功率密度明显增大。功率密度测试结果与电导率测试结果相一致,说明Nb的掺杂对于提高BSCF的电导率以及氧化还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)催化性能具有显著效果,且当x=0.01时为最佳。     

层状类钙钛矿(RNH_3)_2CuX_4薄膜制备及电学性能

合成了一种新的有机无机层状类钙钛矿(RNH3)2CuX4半导体薄膜,通过研究发现该薄膜的载流子迁移率的大小与有机组元的选择有关,有机组元的选择决定了产物在(00 2l)上的择优取向度,而薄膜在(00 2l)取向性越高,其载流子迁移率越大,该体系目前载流子迁移率达到了0.30 cm2V-1s-1,有望应用在场效应晶体管器件中作为通道材料。     

（RNH3）2CuCl4晶体的结构研究

该文合成了一种新的有机无机层状类钙钛矿（RNH3）2CuX4功能材料,通过研究发现有机组元的选择决定了产物在（00 2l）上的择优取向度。     

反钙钛矿化合物Mn_3Co_(1-x)N的磁相变及其反常热膨胀性能研究

为了研究Co空位对Mn_3CoN化合物磁性质和热膨胀性能的影响,采用固相烧结法制备了名义配比为Mn_3Co_(1-x)N(x=0,0.1,0.2,0.3)的反钙钛矿结构化合物,并研究了该类化合物的晶格、磁转变和热膨胀性能。结果表明:所有的样品均显示出2个磁转变点;随着x的增加,低温磁转变点往高温移动,高温磁转变点往低温移动;同时,所有的样品中都发现了反常热膨胀行为,包括低于270K的低热膨胀和270K附近的负热膨胀;低热膨胀区间的线膨胀系数随着x的增加而呈现出减小的趋势;值得注意的是,当x=0.3时,样品在100~240 K温度区间内显示出近零热膨胀行为,其热膨胀系数α=9.70×10~(-7) K~(-1);Mn_3Co_(1-x)N化合物中的反常热膨胀行为可能是磁体积效应所致。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩有机岩石学特征及其赋存状态

综合运用岩心观察、薄片鉴定、地球化学参数分析等方法,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉32井二叠系芦草沟组烃源岩开展了有机岩石学精细研究。结果表明:综合反射光、透射光特征,烃源岩有机质赋存形式划分为有形态有机质、无形态有机质和次生有机质,有机显微组分划分为5组12组分,以腐泥组无结构藻类体和沥青质体为主,次生组含量普遍较高,镜质组和惰质组含量较低,壳质组含量极少;依据有机质组分荧光性、含量、形态等特征,有机显微组分在岩石矿物中具有5种赋存状态,有机显微组分类型及含量具有显著的非均质性,与所赋存的岩石岩性组分、结构、构造具有明显的对应关系;腐泥组无结构藻类体和无定形体等富氢有机组分与有机碳含量和生烃潜力呈正相关关系,为该区主要的生烃有机组分。     

烧结升温速率对(Na_(0.5)Bi_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅陶瓷的结构和电学性能的影响

采用传统固相反应法制备了(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3无铅压电陶瓷,在烧结过程中采用了不同的升温速率(0.5、1、3、5℃/min),研究了烧结升温速率对陶瓷试样的相结构、显微结构、压电性能、介电性能和铁电性能的影响。结果表明,所有陶瓷试样均形成了纯钙钛矿结构;随着烧结升温速率增大,陶瓷的晶粒尺寸减小;陶瓷试样的居里温度和最大介电常数随烧结升温速率的增大均减小;所有陶瓷试样均呈现弥散相变特征;烧结升温速率增大引起陶瓷试样的最大极化强度和剩余极化强度增大,矫顽场减小,压电常数增大。     

纳米陶瓷材料的制备

陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中具有举足轻重的作用。但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。