钇、钪分离工艺的新进展

本文简要介绍中国科学院长春应用化学研究所近年来在钇、钪分离工艺研究方面的新进展。     

微量Si在W—7Ni—3Fe重合金中的行为

研究了掺到原料Ｗ粉中微量Ｓｉ（４００ｐｐｍ）在Ｗ－７Ｎｉ－３Ｆｅ重合金中的分布及在液相烧结过程中的行为。结果表明，Ｓｉ主要以固溶形式分布在Ｗ晶粒中。Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析发现，在掺杂Ｓｉ的Ｗ－Ｗ及Ｗ－基体相界面富集ＳｉＯ２和Ｎａ２ＳｉＯ３在未掺杂试样的断口表面发现了较弱的ＷＯ２的ＸＰＳ谱，而在掺杂合金中未发现ＷＯ２。     

离子注入硅的线源非相干光瞬时退火温度计算

本文利用高温模型,计算了在我们的实验条件下对离子注入硅进行线源非相干光瞬时退火的退火温度,并与实验结果比较,两者符合得较好。     

Synthesis and electrochemical properties of Al-doped LiVPO4F cathode materials for lithium-ion batteries

Al-doped LiVPO4F cathode materials LiAlxV1-xPO4F were prepared by two-step reactions based on a car-bothermal reduction （CTR） process. The properties of the Al-doped LiVPO4F were investigated by X-ray diffraction （XRD）,scanning electron microscopy （SEM）,and electrochemical measurements. XRD studies show that the Al-doped LiVPO4F has the same triclinic structure （space group p-↑1 ） as the undoped LiVPO4F. The SEM images exhibit that the particle size of Al-doped LiVPO4F is smaller than that of the undoped LiVPO4F and that the smallest particle size is only about 1 μm. The Al-doped LiVPO4F was evaluated as a cathode material for secondary lithium batteries,and exhibited an improved reversibility and cycleability,which may be attributed to the addition of Al^3＋ ion by stabilizing the triclinic structure.     

HVPE法制备碳掺杂半绝缘氮化镓晶圆片

利用氢化物气相外延法(HVPE)生长,以甲烷为掺杂源,成功制备获得四英寸自支撑半绝缘氮化镓(GaN)晶圆片。所使用掺杂气体为浓度为5%的甲烷气体,混合于N2载气中。所制备晶圆片厚度可达800μm以上,表面无裂纹,表明粗糙度在0.6 nm以下。(002)和(102)晶面X射线衍射摇摆曲线的半峰宽均小于100 arcsec,普遍在为40～60 arcsec,曲率半径可达20 m及以上,位错密度低于106/cm2,测得电阻率大于109?-cm。     

Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒分布特性的影响

改善晶粒分布的均匀性是获得高性能ZnO压敏陶瓷的重要手段之一.本文主要从平均晶粒尺寸、晶粒分布均匀性以及晶粒形状等角度研究了不同Sb2O3掺杂含量的ZnO压敏陶瓷试样,并应用晶粒尺寸分布不均匀系数ε和形状参数k对晶粒进行量化.结果表明:随着Sb2O3掺杂量的增加,试样的平均晶粒尺寸ε以及k呈现减小的趋势,晶粒尺寸分布均匀性改善,晶粒形状由细长向规整发展,这些结果也可以很好地解释试样电性能得到改善的原因.分析认为Sb2O3掺杂后形成的尖晶石相抑制了晶粒的异向生长,使得晶粒尺寸减小,晶粒分布均匀性以及晶粒形状得到改善,而且尖晶石相对大晶粒区晶粒生长的抑制作用比小晶粒区弱.     

离子注入回火与Mo的抑制作用

轴承钢对回火十分敏感。离子注入强化轴承表面的效果取于注入掺杂强和注入回火的竞争。运用电子能谱，ＲＢＳ，ＸＲＤ，显微硬度，粗糙度，摩擦系数，接触疲劳寿命的ｗｅｉｂｕｌｌ分布等研究了大剂量Ｎ＋注入轴承表面的掺杂强化及注入回火和Ｍｏ对注入回火的抑制作用。结果表明；Ｍ＾＋ｏ＋Ｎ＋重叠注入是强化轴承表面的有效方法。     

N、S共掺杂碳基高效氧还原催化剂的制备

杂原子掺杂碳基氧还原（ORR）催化剂具有代替Pt基催化剂的巨大潜力。以硫掺杂g-C₃N₄（S-doped g-C₃N₄, S-g-C₃N₄）作为硫源和氮源,以三嵌段共聚物P123作为碳源,通过简单的高温热解法成功制备了N、S共掺杂碳（N, S co-doped carbon, NSC）催化剂,并考察了热解温度对制备的NSC催化剂ORR性能的影响。材料表征结果显示:温度为1 000 ℃时制备的催化剂NSC-1000具有较高的氮含量和硫含量及最大的比表面积;电化学测试结果显示:NSC-1000具有最佳的ORR性能,在0.1 mol/L KOH溶液中半波电位（half-wave potential, E1/2）高达0.888 V,且经10 000圈循环伏安扫描后E1/2仅负移12 mV,表现出极佳的活性和稳定性。此外,旋转环盘电极测试结果显示:NSC-1000催化剂主要以四电子反应路径催化ORR的发生。本实验为制备N、S共掺杂碳基高效ORR催化剂提供了新的思路。     

Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。     

掺杂对PZT压电陶瓷的影响及研究进展

在介绍掺杂PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳掺杂条件,以及配方对压电陶瓷性能的影响,只要工艺合适,性能完全能再提高,对压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。