航空锌银蓄电池用活性锌粉的研究

简要介绍了活性锌粉的制备方法,对活性锌粉和使用活性锌粉制造锌电极的锌银蓄电池进行了性能实验。采用电化学沉积方法制备的活性锌粉,具有高纯度(95%以上)和高比表面积(0.173m2/g),能够超高倍率(7C以上)放电。使用活性锌粉直接铺于导电网上用干压制或涂膏压制的方式制成干荷电电极片。通过特殊的缓蚀措施,用该锌粉制造的锌银电池,年容量损失<1%。实验结果表明:活性锌粉直接干压成型,作为锌银蓄电池负极,其电池组电性能完全达到化成方式生产的电池组性能。     

(Bi0.5Na0.5)1-x(BaaSrb)x TiO3无铅压电陶瓷体系的设计、制备与性能

综合考虑(Bi0.5Na0.5) TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷的A-位、B-位原子的原子量差、离子半径差和电负性差,提出了一种BNT基无铅压电陶瓷的设计方法.依据BNT基无铅压电陶瓷所报道的相关数据,定义了ABO3型压电陶瓷的综合因子F(w)为 F(w)= M+R+100X,式中,M为A-位和B-位离子的质量差,R为A-位和B-位离子的离子半径差,X为A-位和B-位离子的电负性差.研究发现,F(w)与BNT基无铅压电陶瓷的压电耦合系数k33和kp, 以及压电常数d33有非常紧密的关系.根据该方法设计了(Bi0.5Na0.5)1-x(BaaSrb)xTiO3无铅压电陶瓷新体系,并申报了国家发明专利.研究结果表明,该体系压电陶瓷具有很好的工艺特性和压电响应,高的压电常数,其机电耦合系数kp为0.311,压电常数d33高达146pC/N,居里温度Tc为310℃,是一种很有实际应用前景的新型压电陶瓷材料体系.     

TiO2基有机气体敏感元件的制备及性能研究

将多种金属氧化物掺入TiO2中,通过传统的陶瓷气敏传感器制备技术,制作了旁热式烧结型传感器,研究了这些传感器对有机挥发性气体(VOCs)的敏感特性。在不同浓度的甲醛、苯、丙酮和乙醇气氛中,测试了传感器的气敏特性。测试结果表明,添加In2O3、Cr2O3或SnO2能提高传感器对苯的灵敏度,添加In2O3或Cr2O3能提高传感器对丙酮的灵敏度,添加Cr2O3或SnO2的元件对甲醛气体较灵敏。此外,本文还研究了传感器陶瓷的烧结温度对传感器气敏特性的影响。     

γ-Al2O3基纳米陶瓷气敏元件稳定性研究

报道对采用纳米粉料制作的γ-Al2O3基气敏元件的稳定性的研究结果。分别采用纳米粉料和微米级粉料制备了γ-Al2O3基气敏元件,该气敏元件对碳氢化合物还原性气体敏感;连续17个月测定了这些气敏元件对甲烷的气敏特性;通过XPS等技术分别在3个阶段对这两种元件的表面化学元素含量进行了表征。结果表明,元件失效的原因之一是由于在气敏反应过程中由于部分反应产物在表面沉积造成表面活性位减少,并导致吸附能力下降所致;而元件失效或不稳定与使用过程中元件表面有沉积物有关。通过以上研究工作,找出了利用纳米粉料制备气敏元件失效快和长期工作稳定性差的部分原因,为该类材料的进一步发展提供实验依据。     

BSYPTx压电陶瓷的结构与压电性能研究

采用传统固相反应法,制备了(1-x)(0.96BiScO3-0.04BiYbO3)-xPbTiO3(0.58≤x≤0.66,BSYPTx)压电陶瓷.XRD图谱分析表明,BSYPTx具有钙钛矿结构,BSYPTx陶瓷四方相到三方相的转变区域存在于x=0.64附近,即是该体系的准同型相界(MPB).在相界附近, BSYPTx陶瓷具有较优良的压电性能:压电常数d33≈426 pC/N,机电耦合系数kp=0.52;介温曲线显示,BSYPTx陶瓷相界附近的居里温度TC=430 ℃.Yb3+的引入提高了BSPT陶瓷的电滞回线的矩形度,最大的剩余极化强度Pr=43 μC/cm2.     

Mn掺杂BST陶瓷的本征热释电性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了不同锰掺杂含量的BST陶瓷。研究表明,利用柠檬酸溶胶-凝胶法制备BST陶瓷粉末可以降低BST陶瓷的烧结温度至1250℃,Mn掺杂能明显降低BST陶瓷的铁电性,适量掺杂Mn可以获得具有介电常数适中、介电损耗较小,且室温下具有良好热释电性和探测率优值的BST陶瓷。1%Mn掺杂的BST陶瓷在室温下本征热释电系数γint=610nC/(cm2.K),低频下的探测率优值Fd=88.4×10-6Pa-1/2,可以满足制作热释电探测器的要求。讨论了Mn掺杂BST陶瓷的电畴翻转机制     

铌酸盐系高温无铅压电陶瓷及器件应用研究

随着现代科学技术的飞速发展和人类环保意识的加强,具有优良性能的高居里温度的铌酸盐系无铅压电陶瓷已成为当前研究的热点.对国内外铌酸盐系无铅压电陶瓷的研究工作进行介绍和评述,详细分析稀土元素的取代与掺杂、新组元以及制备工艺对陶瓷性能的影响,重点分析铌酸盐系高温压电陶瓷及器件应用前景,最后对比传统PZT基压电陶瓷的应用,提出如何进一步改善该体系陶瓷性能的方案.     

无铅压电陶瓷薄膜的制备及应用研究

无铅压电陶瓷的制备和应用是过去10年左右国际上研究的热点之一.近年来,由于无铅压电陶瓷薄膜可望在信息、传感、航空、机械、生物、医学等行业获得广泛应用,这类薄膜的制备和应用研究也已引起国际上的关注,并推动着无铅压电陶瓷薄膜材料和制备技术的不断发展.结合作者的研究工作,概括介绍了无铅压电陶瓷薄膜材料的研究进展,包括主要的无铅压电陶瓷薄膜材料;这类薄膜的主要制备方法,特别是射频磁控溅射法、脉冲激光沉积法和溶胶-凝胶法;以及无铅压电陶瓷薄膜材料可能的器件应用.     

无铅压电陶瓷与义齿基托树脂结合强度的研究

制备了3种不同类型的无铅压电陶瓷,包括钛酸钡(BT)、钛酸铋钠(BNT)、铌酸钾钠(KNN),用XRD对无铅压电陶瓷进行物相分析;将这3种无铅压电陶瓷与义齿基托树脂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粘接,通过粘接剪切强度测试评价了无铅压电陶瓷与义齿基托树脂间的粘接强度.实验结果表明,3种不同的无铅压电陶瓷与义齿基托树脂之间的粘接剪切强度值有统计学的差异(P<0.05),由高到低依次为KNN>BNT>BT;所采用的无铅压电陶瓷与义齿基托树脂之间有良好的粘接性能;粘接破坏形式主要为内聚性破坏.研究结果为无铅压电陶瓷与义齿基托树脂将来在口腔临床治疗中的应用提供了重要的实验依据.     

铌酸盐无铅压电薄膜的脉冲激光沉积制备研究

采用脉冲激光沉积(PLD)在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了新型Li0.04(Na0.5K0.5)0.96(Nb0.775Ta0.225)O3无铅压电陶瓷薄膜,分别利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了该薄膜的晶体结构及表面形貌,分析研究了制备技术和工艺对薄膜晶体结构及表面形貌的影响.研究结果表明:薄膜的热处理温度和氧气压力对所生长的薄膜影响较大;制备Li0.04(Na0.5K0.5)0.96(Nb0.775Ta0.225)O3薄膜的最佳退火温度和氧气压力分别为650℃和30 Pa;利用脉冲激光沉积的Li0.04(Na0.5K0.5)0.96(Nb0.775Ta0.225)O3无铅压电陶瓷薄膜具有精细的表面结构.