YBa2Cu3O7-x高温超导涂层导体磁通钉扎的研究进展

以YBa2Cu3O7-x(YBCO)超导涂层为导体的第二代高温超导带材由于其优异的本征性能,吸引着人们不断探索和研究其实用成材技术.现在,近千米长带的研制成功,使其已经或即将应用于电缆、马达和其他电力器件.为了更好地使YBCO涂层导体能够在高温高磁场下应用.最近在YBCO中引入钉扎中心以提高它的电磁性能的研究是一个热点.综述了近年来二代超导带材的发展状况,并对目前高温超导体中提高电学性能的研究做了较为系统的介绍.     

溅射气体中氩气含量对Y1Ba2Cu3O7-δ薄膜结构和Tc的影响

采用倒筒直流磁控溅射系统在不同溅射气体组分下(氩氧比不同)原位沉积Y1Ba2Cu2O7-δ(YBCO)薄膜.样品的XRD分析发现在Ar含量过高和过低的溅射气氛下沉积的薄膜存在极少量的BaCuO2第二相, 同时显示薄膜的c轴长度, (006), (007)对(005)峰强度比随着溅射气体中Ar含量的变化而发生改变.通过薄膜超导零电阻温度检测发现, YBCO薄膜的超导零电阻温度Tc随之发生改变.这说明在磁控溅射沉积YBCO薄膜过程中, 溅射气体中Ar气含量影响薄膜各元素的化学计量比, Ar含量过高和过低导致沉积YBCO薄膜晶体结构发生畸变, 恶化超导电性.     

YBa2Cu3O7-x涂层导体的研究进展

以YBa2Cu3O7-2（YBCO）超导涂层为导体的第二代高温超导带材由于其优异的本征性能，吸引着科学家不断探索和研究其实用成材技术。近年来，百米级长带的研制成功，使其成为当前国际上超导研究的热点。综述了近年来二代超导带材的发展状况，并对在镍和镍合金基带上制备涂层导体的工艺技术以及其基本结构特征做了较为系统的介绍，包括基带的制备技术、隔离层的生长、化学法和物理气相沉积法生长YBCO等。     

以光辅助MOCVD法在有取向Ni衬底及LAO单晶衬底上制备YBCO外延膜的比较研究

采用光辅助金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法,在生长有CeO2/YSZ/Y2O3(YSZ为Y稳定的ZrO2)缓冲层的双轴取向Ni衬底上进行了YBa2Cu3O7-x(YBCO)外延膜生长,并与LaAlO3(100)[LAO(100)]单晶衬底上的YBCO外延膜生长进行了对比.发现在Ni衬底上c轴取向YBCO外延膜的生长温度比LAO衬底上的生长温度低约30℃,但生长速度更快.经分析认为,这种差别主要是由于Ni衬底的热导率比LAO衬底高造成的.Ni衬底及LAO衬底上生长的c轴取向YBCO外延膜的超导极限电流密度(Jc)分别约为0.5 MA/cm2及1.8 MA/cm2.     

高温超导材料的表界面化学研究

超导现象早在1911年就为世人所知. 基于超导材料和超导技术广阔的应用前景, 一百多年来来自物理、化学、材料等不同领域的研究者们一直为发现新的、高超导转变温度(甚至室温)的超导材料而不断努力. 同时, 超导材料的表界面研究工作也越来越受到关注. 本文首先介绍了过去国内外研究者在铜基氧化物超导材料表面的一些分子吸附研究工作, 随后总结了最近在超导薄膜体系中界面效应对提高超导转变温度及其研究超导机制的意义, 着重揭示了表面/界面在超导研究和发展中的重要性.     

涂层导体CeO2过渡层的稳定性研究

采用反应溅射法制备涂层导体用CeO2过渡层,重点对不同水分压下制备的CeO2种子层,以及YBCO超导层沉积过程中CeO2帽子层的稳定性进行了分析。采用X射线分析相组成变化以及晶体取向,通过扫描电镜观察表面形貌。结果表明,水分压对CeO2生长影响较大,水分压太小会导致缺氧相CeO2-x(0相似文献   

稠环齐聚物结构的激光解吸电离飞行时间质谱表征

应用激光解吸电离飞行时间质谱对几种不同结构的吡嗪稠环齐聚物进行了表征.样品溶解在二甲基亚砜中,以正离子方式记录谱图,结果发现除了产生目标化合物的质子化的分子离子峰外,还产生了少量的碎片分子离子峰.结果表明激光解吸电离飞行时间质谱能有效地、快速准确地给出这类化合物的分子离子峰,为吡嗪类稠环齐聚物的研究提供了有效的表征方法.     

超导研究中的若干化学问题

一、超导体的发现物质的超导电性在1911年为 H.K.Onnes所发现,随后他又研究了 Sn 和 Pb 在液氦下的超导电性,并指出正是这种超导状态的奇异特性,才能“由不用铁心的线圈产生出强磁场”,当时由于超导 Sn 和 Pb 不能传递足够大的电流,     

Meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属银配合物的激光解吸电离飞行时间质谱表征

通过激光解吸电离飞行时间质谱对meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属银配合物进行了表征.样品溶解在氯仿中,以正离子方式记录谱图,结果发现除了产生目标化合物分子离子峰外,没有任何碎片峰.激光解吸电离飞行时间质谱是表征这种meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属银配合物有效的方法.     

1988年无机化学的重要事件

高温超导体化学的新进展去年我们介绍了高温超导体的发现以及由之而引起的世界性的超导热.当时达到的最高转变温度(T_c)为95K,得自“1-2-3”化合物YBa_2Cu_3O_7-x(X~0.1).一年来,世界各地的科学家以强烈的竞争姿态进行了深入的研究将转变温度提高到125K.这一进展和新型超导体的发现都足以令人乐观,但距离实现室温超导的目标仍然还很远. 在过去一年中,新型超导材料的合成与表征取得了很大的进步.但科学发展中往往出现     

外掺Y2O3对镍氢电池正极高温性能的影响

研究了外掺Y2O3对镍氢电池镍正极高温性能的影响. 通常镍正极在高温下放电比容量会骤然降低, 为了提高其高温性能, 进行了球型Ni(OH)2外掺不同比例Y2O3的实验, 对压制的镍电极在不同温度下的充放电情况进行了细致的研究. 研究发现外掺Y2O3的球型Ni(OH)2电极比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量在高温下要高出很多, 在0.2 C充放电情况下外掺1%是最佳比例, 它比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量要高出35%以上, 在1 C充放电情况下外掺0.2%是最佳比例, 它比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量要高出15%以上. 同时对外掺Y2O3提高镍正极放电比容量的原因也进行了初步探讨.     

静电纺丝技术制备Y_2O_3∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.XRD分析表明,复合纳米纤维为无定形,Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为150nm;随着焙烧温度的升高,纤维直径逐渐减小.经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为83%.FTIR分析表明,复合纳米纤维与纯PVA的红外光谱一致,当焙烧温度高于600℃时,生成了Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为521,562nm的绿色和656nm的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.对Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论.     

同轴静电纺丝技术制备Y_2O_3:Eu~(3+)@SiO_2豆角状纳米电缆与表征

采用同轴静电纺丝技术,以氧化钇、氧化铕、正硅酸乙酯(C8H20O4Si)、无水乙醇、PVP和DMF为原料,成功制备出大量的Y2O3:Eu3+@SiO2豆角状纳米电缆.用TG-DTA,XRD,SEM,TEM和荧光光谱等分析技术对样品进行了系统地表征.结果表明,得到的产物为Y2O3:Eu3+@SiO2豆角状纳米电缆,以无定型SiO2为壳层,晶态Y2O3:Eu3+球为芯,电缆直径约为200nm,内部球平均直径约150nm,壳层厚度约为25nm,电缆长度300μm.纳米电缆内部为球状结构,沿着纤维长度方向有序排列,形貌均一.Y2O3:Eu3+@SiO2豆角状纳米电缆在246nm紫外光激发下,发射出Eu3+离子特征的波长为614nm的明亮红光.对其形成机理进行了初步讨论.     

Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球的制备与性能

以单分散的碳球为硬模板,采用均匀共沉淀法合成了Y_2O_2S:Eu~(3+)心微球.通过XRD、SEM、TEM、荧光光谱对其进行表征.X射线衍射测试表明所制备的Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球为单相,六方晶.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试表明所制备的Y_2O_2S:Eu~(3+)空心微球粒径小,分布均匀.激发和发射光谱测试表明Eu~(3+)离子能有效地掺入硫氧化钇基质中,并具有良好的发光性能.     

稀土氧化物对聚丙烯等温结晶动力学的影响

本文用差示扫描量热法测定了3种稀土氧化物对聚丙烯等温结晶行为的影响。结果表明,Avrami方程指数n、成核机理、晶体生长方式以及结晶晶型基本上不受稀土氧化物的影响。少量稀土氧化物可使结晶晶格垂直于分子链方向单位面积的界面自由能降低,结晶速率加大,其中Y_2O_3的效果最为显著,La_2O_3效果最低,混合稀土的作用效果与Y_2O_3相似。填加1wt%的Y_2O_3可使聚丙烯的结晶速度常数增大一个数量级。     

Yb~(3+),Ho~(3+)共掺氧化钇透明陶瓷的制备及其性能

研究了共沉淀法制备Yb/Ho∶Y2O3纳米粉末及其透明陶瓷的烧结工艺,采用Y(NO3)3、Yb(NO3)3和Ho(NO3)3的混合溶液为母盐溶液,以氨水为沉淀剂,在不同pH值下,用共沉淀法制备得到了碱式硝酸盐前驱体沉淀。1100℃煅烧2h得到Yb/Ho∶Y2O3纳米粉末。采用0.5wt%的TEOS(正硅酸四乙酯)为添加剂,1700～1850℃真空烧结15～25h后,得到了Yb/Ho∶Y2O3透明陶瓷。     

铈酸钡和钇掺杂的铈酸钡复合氧化物的制备及其在钌基氨合成催化剂中的应用

 采用柠檬酸法合成了 BaCeO3 和掺杂 Y3+的 BaCe0.9Y0.1O3-δ 复合氧化物, 以 Ru3(CO)12 为前体, 利用浸渍法制备了 Ru/BaCeO3 和 Ru/BaCe0.9Y0.1O3-δ 催化剂. 通过 X 射线衍射、扫描电镜和透射电镜技术对样品进行了表征, 并在固定床反应器中考察了催化剂的氨合成反应活性. 结果表明, 载体 BaCeO3 的稳定性优于 BaCe0.9Y0.1O3-δ, 但 Ru/BaCe0.9Y0.1O3-δ 催化剂的氨合成活性明显高于 Ru/BaCeO3, 在 3.0 MPa, 15 000 h1, 425 oC 反应时, Ru/BaCe0.9Y0.1O3-δ 催化剂上氨合成反应速率达到 432.5 ml/(g•h), 是 Ru/BaCeO3 催化剂的 1.6 倍. 这种活性和稳定性的显著差异来自载体中 Ce4+ 与 Ru 纳米粒子间的电子作用.     

BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_(3-α)的溶胶-凝胶法合成及其电性能

用溶胶-凝胶法合成了BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_(3-α)固体电解质前驱体，并以低 于通常固相反应150～250 ℃的温度（即1400～1500 ℃）进行了烧结。以烧结体样 品为固体电解质、多孔性铂为电极，组成氢及氧浓差电池、氢-空气燃料电池，测 定了BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_(3-α)烧结体的质子和氧离子迁移数以及燃料电池的性 能，并与高温固相反应法合成的样品进行了比较。结果表明，烧结温度能显著影响 溶胶-凝胶法合成样品的质子迁移数及燃料电池性能。烧结温度≥ 1450 ℃时，质 子迁移数近似为1，燃料电池性能亦较高，烧结温度< 1450 ℃时，质子迁移数< 1 ，燃料电池性能亦较低。在1400～1500 ℃烧结的样品中，1450 ℃下烧结的样品具 有最高的电池性能，接近于高温固相反应法合成的样品。     

潮湿空气中YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体表面分解的SIMS研究

本实验利用SIMS研究了YBa_2Cu_3O_(7-X)超导体长期暴露在潮湿空气中的表面分解问题。结果表明,YBC超导体与湿空气中H_2O和CO_2发生化学反应,则使表层分解成BaCO_3、Y_2O_3和CuO等物质。     

稀土配合物前驱体热分解法合成Y2O3:Eu3+纳米材料

Y2O3:Eu是一种重要的红色发光材料。国内外生产多采用高温固相法和液相合成法,产物粒径较大,在涂屏(管)前需球磨以减小粒径,这样会造成晶粒劣化而引起光衰以及易引入杂质,使发光材料的发光性能和稳定性下降。因此,围绕荧光粉的粒度及分布、分散性和结晶性的控制