热处理对纳米α-MnO2电容特性的影响

采用化学沉淀法制备出超级电容器用纳米MnO2电极材料,研究了热处理工艺对MnO2电容性能的影响。结果表明,产物主相为α-MnO2,粒度分布较均匀,在50～100 nm;热处理温度和时间对MnO2的电容性能有着重要影响。将在300℃热处理3 h的MnO2与活性炭电极组成非对称超级电容器,循环充放电500次,容量仅衰减2.24%;在电流密度为500 mA/g时,比电容量达302.52 F/g。     

微波加热法制备电极材料活性炭

以煤为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射加热法和电阻炉加热法制备出双电层电容器用活性炭。对比研究了两种工艺下KOH用量、活化时间对活性炭比电容量的影响,考察了活性炭双电层电容器的充放电特性。结果显示:微波活化时,ζ(KOH∶煤)为3∶1,起电弧时间5min,比电容为283.67F/g;电阻炉活化时,ζ(KOH∶煤)为4∶1,保温时间为1h,比电容为235.55F/g。经过100次循环充放电后,微波法和电阻炉法所得的活性炭的比电容分别保持在98.10%和91.04%。     

(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3陶瓷结构及介电性能研究

采用固相法制备了钙钛矿型(1-x)LaAlO_3-xSrTiO_3介质陶瓷,研究了其烧结特性、显微结构和介电性能。结果表明,随SrTiO_3含量增加,陶瓷主晶相由三方相变化为正交相,再到立方相;相对介电常数εr、谐振频率温度系数τf随SrTiO_3含量增加而增加,介电损耗tanδ与陶瓷相结构转变有关。当x=0.46,且在1 550℃烧结4h,试样晶粒发育良好,结构致密,晶界清晰,可得介电性能εr=35.7,tanδ=3.01×10~(-4),τf=-14.6×10~(-6)/℃。     

钡掺杂对Bi1.5ZnNb1.5O7陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相烧结法制备了Bi_(1.5-x)Ba_xZnNb_(1.5)O_7(x=0.05,0.10,0.15,0.20,物质的量比)陶瓷,研究了钡掺杂量x对陶瓷烧结性能、结构和介电性能的影响。结果表明:掺杂钡后陶瓷的烧结温度从1 050℃降至960℃,其物相均为单一焦绿石相,且其衍射峰随钡掺杂量的增加向小角度方向偏移;陶瓷的介电常数和介电损耗随钡掺杂量的增加而增大;不同频率下,不同钡掺杂量陶瓷在低温区域均出现介电弛豫现象;介电弛豫峰随钡掺杂量的增加逐渐宽化和平坦化,且向高温方向移动;随着钡掺杂量的增加,陶瓷的弛豫程度先减小后增大,弛豫激活能和温度系数先增大后减小。     

CoO掺杂95MCT陶瓷的微波介电性能

采用固相反应法制备了CoO掺杂的0.95MgTiO_3-0.05CaTiO_3(95MCT)介质陶瓷.研究了CoO掺杂对95MCT介质陶瓷烧结特性、相结构和微波介电性能的影响.结果表明,CoO掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO_3和CaTiO_3两相结构;CoO掺杂能有效降低95MCT陶瓷的烧结温度至1 250 ℃,同时提高陶瓷的品质因数.w(CoO)=2.6%的95MCT陶瓷在1 250 ℃烧结获得最佳性能,即介电常数ε_r =20.9,品质因数与频率的乘积Q×f= 48 908,介电常数温度系数α_c=1.06×10~(-5).     

添加剂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷性能的影响

采用同相反应法分别制备了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂的0.95MgTiO3-0.05CaTiO3(95MCT)介质陶瓷.研究了V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂对95MCT陶瓷烧结特性和介电性能的影响.结果表明:V2O5.Co2O3和ZnO氧化物掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO3和CaTiO3两相结构,无中间相MgTi2O5出现.V2O5,Co2O3和ZnO氧化物掺杂可以有效地降低95MCT陶瓷的烧结温度,提高致密化程度,降低介电损耗,调节温度系数.ZnO掺杂的95MCT陶瓷性能最好:烧结温度降低至1 250℃,介电常数为21.7,烧结密度可达3.8g、cm3(理论密度的98.4%),介电损耗降低至10-5,温度系数为0.12×10-5/℃.     

Y3+取代Bi3+对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结温度的影响

采用固相反应制备Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7微波陶瓷,并借助X射线、扫描电镜、LCR4284测试仪,研究Y3 取代Bi3 对Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7陶瓷烧结特性及介电性能的影响。研究结果表明:随着Y3 替代量的增加,晶粒尺寸减小,介电常数先减小后增大,烧结温度升高;适量的Y3 替代可以获得性能很好的BZN介质材料。     

Ba1-xMgxAl2Si2O8晶体结构与微波介电性能的研究

采用固相烧结法, 按化学计量比Ba_1-xMg_xAl₂Si₂O₈(x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.3, 0.5)制备样品, 考察不同MgO含量对BaO-Al₂O₃-SiO₂系介电材料晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明, MgO可以降低烧结温度, 促进六方相转变为单斜相, 当添加量x≥0.15时, 相转变可以达到100%。当x≤0.15时, 适量的MgO可以有效地促进单斜钡长石晶粒的长大。在0.05≤x≤0.1范围内, 随着MgO含量的增加, 单斜钡长石衍射峰增强, 晶粒尺寸增大, 密度、介电常数与τ_f均随MgO含量的增加而增大。在x=0.1, 烧结温度为1400℃时, 可获得综合性能相对较好的单斜钡长石, 其介电性能ε_r=6.44, Q×f=16461 GHz, τ_f= -30.6×10^-6 K^-1。     

CuO、V_2O_5掺杂(1-x)BiNbO_(4-x)ZnTaO_6的介电性能

对CuO、V2O5掺杂的(1–x)BiNbO4-xZnTaO6(x=0.05～0.15)陶瓷体系结构和介电性能进行了研究。试验结果表明,940℃以下,体系为斜方BiNbO4和斜方ZnTaO6的复相结构;掺杂CuO、V2O5使得体系在较低温度下即可烧结成瓷,随着(1–x)BiNbO4-xZnTaO6体系中x的增加,陶瓷表观密度上升,εr下降,温度系数、损耗则呈增加趋势。x=0.05,910℃烧结保温2h有较好的微波性能,εr约为40,Q·f值达25000GHz。     

CuO添加的BiNbO4微波材料的研究

讨论了CuO添加对BiNbO4微波介质材料的结构和性能的影响。结果表明,添加CuO可促进晶粒生长,使得BiNbO4材料在较低的温度下烧结成瓷,且获得较好的微波介电性能;但添加量不宜过大,过量后Q×f迅速降低。Q×f降低的原因主要与添加后引起的介电弛豫有关,也与添加后第二相的出现及晶粒尺寸减小有关。最佳的CuO的添加量为0.2%(质量比),添加后材料可在920°C烧结,介电性能为:εr≈45(5GHz),Q×f≥10THz。