CuO/BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3共掺Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3热敏厚膜的微结构及电学性能研究

采用丝网印刷工艺制备了CuO/BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3共掺Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3热敏厚膜,并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及交流阻抗谱对厚膜的物相、形貌和电学性能进行表征分析.CuO的存在使得厚膜中的BaCo0.02ⅡCo0.94ⅢBi0.94O3出现分解行为和非钙钛矿Ba-Bi氧化物的形成,厚膜主要由大量的颗粒链组成,单个颗粒链主要由Ba0.5Bi0.5Fe0.9Sn0.1O3构成的小晶粒和低熔点的BaCo0.02ⅡCo0.04ⅢBi0.94O3大晶粒组成.当厚膜中CuO含量添加至10;时,可获得最低的室温电阻率;300 h 150℃下,CuO含量为4;的厚膜老化率约为2.3;.厚膜的电学性能主要来自于晶界的贡献,较低温区内晶界表现为氧空位电导,较高温区下为电子与氧空位耦合电导.     

水热法制备纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4工艺条件试验研究

采用水热法合成纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4粉体,并借助X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、矢量网络分析仪(VNA)研究工艺条件(晶化温度、晶化时间)对Co0.5Zn0.5Fe2O4物相、形貌及吸波性能的影响.结果表明,当晶化时间为8 h、晶化温度为180℃时制备出纯相的尖晶石结构的纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4,样品形貌为类球形,平均粒径为10～15 nm.在1～18 GHz频段内,样品在16.47 GHz处的反射率达到-33.9 dB,吸波性能最好.     

Bi(Zn0.5Ti0.5)O3对Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷相结构及弛豫性的影响

采用固相反应合成法制备了(1-x)(0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04BaTiO3)-xBi(Zn0.5 Ti0.5)O3陶瓷(x≤0.10).通过X射线衍射,介电温度谱等对该体系陶瓷的相结构及弛豫特性进行了研究.结果发现,该陶瓷在Bi(Zn0.5Ti05)O3加入量低于0.05时呈现纯钙钛矿结构.此外,随着Bi(Zn0.5Ti0.5)O3加入量的增加,其相结构由三方-四方共存向赝立方结构转变;同时,陶瓷的弥散因子上升,偶极子取向冻结活化能下降,表明BZT的加入明显地增加了0.96Bi0.5Na0.5TiO3-0.04 BaTiO3陶瓷的弛豫性.     

共沉淀法制备Ba(Fe0.5 Nb0.5)O3纳米粉体

以廉价的Nb2O5为铌源,采用共沉淀法制备了纳米Ba(Fe0.5Nb0.5)O3粉体.用XRD、TG-DSC、FT-IR、SEM等测试手段分析了烧结温度、保温时间、体系温度、pH值等对前驱体粉体的物相、形貌及晶粒大小的影响,并对粉体的磁学性能进行了表征.结果表明:合成温度在950℃,体系温度在30℃和50℃均可获得纯相立方钙钛矿结构的Ba(Fe0.5 Nb0.5)O3粉体,保温时间和pH值对粉体相结构变化无影响.在体系温度为30℃,pH=10,前驱体粉体在950℃煅烧2h后获得颗粒尺寸约30 nm的Ba(Fe05Nb0.5)O3粉体,且粉体具有弱的铁磁性.     

Co3O4与CoO纳米粉体的制备及超电容性能比较研究

采用简单液相沉淀的方法制取氢氧化钴前驱体,在空气或氢气中热处理分别获得立方晶系Co3 O4与CoO纳米粉体材料.与CoO相比,Co3O4的尺寸略小,比表面积、孔径及孔容略大.电化学结果显示,Co3 O4电极材料由于活性较高显示更大的比容量,在0.5 A/g时Co3 O4及CoO分别为618 F/g及147 F/g.CoO具有更优的倍率充放电性能,10A/g相对于0.5 A/g时的容量保持率为49.0;,高于Co3 O4的37.9;.经2000次循环,Co3 O4及CoO的容量分别为初始容量的100;及137;,显示出优异的循环性能.     

硅基外延SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器的结构和性能研究

传统的方法很难直接在硅衬底上制备外延的氧化物铁电电容器,本实验采用生长在硅衬底上的外延SrTiO3为模板,直接生长了SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器异质结,并对其结构及性能进行了研究.X射线衍射表明所制备的SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3异质结实现了在硅衬底上的外延生长.在5V测试电压下,铁电电容器的剩余极化强度和矫顽电压分别为19.6μC/cm2和0.8V.当极化翻转次数达到1010时,铁电电容器的极化强度没有明显的衰减,表明SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器具有良好的抗疲劳性能.     

草酸根作用下Co3O4八面体的控制合成

在草酸根的作用下,采用水热法合成了暴露八个(111)晶面的Co3 O4八面体.采用XRD、SEM、TEM和HRTEM等手段对产物进行了表征和分析,结果表明该Co3 O4八面体呈立方晶相且具有很高的结晶性.详细研究了反应时间、反应温度、草酸根浓度等反应条件对Co3 O4形貌的影响.研究表明草酸根可选择吸附在Co3 O4的(111)晶面,通过其较大的空间位阻限制(111)晶面的生长,从而使该晶面得以最终暴露.由于(111)晶面具有较高的能量,该Co3 O4八面体具有良好的高氯酸铵(AP)催化热分解性能.     

溶胶-凝胶低温自蔓延工艺合成Co0.5Ni0.5Mn2O4纳米粉体的过程稳定性研究

本文研究了溶胶-凝胶低温自蔓延工艺合成Co0.5Ni0.5Mn2O4纳米粉体过程中柠檬酸-硝酸盐体系的稳定性.研究结果表明:柠檬酸盐的析出是造成溶胶-凝胶体系不稳定主要因素;加入乙二醇与柠檬酸形成网络结构、以及金属离子与柠檬酸羧基之间形成的配位键是保证溶胶-凝胶体系稳定的两个必不可少的条件.     

催化剂的组成对热解火焰法合成碳纳米管的影响

在热解火焰法合成碳纳米管的实验研究中,采用Fe-Mo/Al2O3双金属载体式催化剂合成碳纳米管,实验设计了四组工况研究Mo的含量变化对实验产物的影响,同时尝试采用Co-Mo/Al2O3双金属催化剂,制备了两组催化剂初步研究Co的含量变化对实验产物的影响趋势,并对催化合成的实验产物进行了表征.     

最优实验条件下碳纳米管膜电极的制备

利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法,在附着有催化剂的石墨片衬底上原位沉积了碳纳米管膜电极.通过正交设计方法综合研究了反应温度、镍膜厚度、沉积时间、甲烷流量对碳纳米管膜电化学性能的影响.结果表明:不同条件下制备的碳纳米管膜的电化学性能有很大差异,其中起主要作用是甲烷流量和反应温度.保持工作压强(6.5×103 Pa)和氢气的流量(100 sccm)不变,温度为700~800 ℃时,甲烷流量为5 sccm,Ni膜厚度为150 nm,生长时间为5 min,所得碳纳米管膜电极电化学性能最佳,氧化峰电流最大,达到14 nA.     

Direct preparation of K0.5Na0.5NbO3 powders

K_0.5Na_0.5NbO₃ powders have been directly synthesized by an alternative solid–state method. Stoichimometric mixture of ammonium niobium oxalate and C₄H₄O₆KNa·4H₂O were calcined in temperature range from 500 to 800 °C for 3 h. The precursor and calcination products were characterized with respect to stoichiometry, purity, crystalline structure, particle size and powder morphology using X–ray diffraction (XRD), X‐ray fluorescence (XRF) spectrometer, scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectra, thermogravimetric (TG) analysis, differential scanning calorimetry (DSC) and UV–Vis diffuse reflectance (UV–Vis) spectroscopy. XRD and XRF results reveal that stoichiometric K_0.5Na_0.5NbO₃ powders could be synthesized by the method. The particle size is about 68 nm for the precursor calcined at 500 °C according to XRD data, which is in good agreement with SEM data. The average band gap energy is estimated to be 3.18 eV by UV–vis diffuse reflectance spectra. (© 2011 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

溶胶-凝胶法制备Na0.5Bi0.5TiO3-K0.5Bi0.5TiO3体系无铅压电陶瓷的研究

采用溶胶-凝胶法制备(1-x)Na0.5Bi0.5 TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3体系无铅压电陶瓷.XRD分析表明,用溶胶-凝胶法可以在650℃下合成具有钙钛矿结构的(1-x)Na0.5Bi0.5TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3粉体,且在x=0.18～0.30之间存在三方-四方准同型相界(MPB).陶瓷的压电性能参数表明,该体系在MPB组成范围内具有最佳的压电性能:x=0.30时,压电常数d33达到最大值(d33=150 Pc·N-1),平面机电耦合系数kp与介电常数εH33T/ε0均在x=0.26时达到最大值,分别为36.7;和1107.     

Structural analysis of amorphous Ge0.5Te0.5 by neutron diffraction

Neutron diffraction measurements have been made on a sputtered sample of amorphous Ge_0.5Te_0.5. Analysis of the radial distribution function derived from Fourier inversion of the measured structure factor gives a nearest neighbor coordination number n = 2.49. This result, compared with coordination models proposed for this composition, favors the chemically ordered 3t2-3 model (where each Ge and Te atom is threefold coordinated by the other one) analogous to a-As with n = 2.78 over the 4-2 models with n > 3.20. More detailed analysis including second neighbor atoms confirms the ordered threefold a-As model.     

(Na0.5Bi0.5)TiO3-(K0.5Bi0.5)TiO3无铅铁电单晶的生长、结构与介电特性

采用高温自助熔剂法制备了(Na0.5Bi0.5) TiO3-(K0.5Bi0.5) TiO3(简称:NBT-KBT)无铅铁电单晶,晶体尺寸为5mm×6 mm×1 mm.利用X射线衍射(XRD)手段研究了NBT-KBT单晶的相结构,结果表明晶体样品为钙钛矿四方相结构.Raman散射结果也表明了NBT-KBT单晶的拉曼振动模式具有四方相结构特征.利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了单晶的表面形貌和微结构特征.另外,单晶介电常数随温度以及频率的变化关系显示单晶具有弛豫铁电体特性.     

Neutron and X-ray diffraction study of superstructure and localized magnetic moments in Cu0.5Fe0.5Cr2S4 and Cu0.5In0.5Cr2S4 compounds

The superstructure parameters for the Cu_0.5Fe_0.5Cr₂S₄ and Cu_0.5In_0.5Cr₂S₄ compounds have been determined by neutron and X-ray diffraction. The localized magnetic moments in different sublattices measured for Cu_0.5Fe_0.5Cr₂S₄ are equal to 3.06 ± 0.17 μB for Fe³⁺ ions in the A-site and 2.76 ± 0.22 μB for Cr³⁺ ions in the B-site (Cu⁺ possess no magnetic moment), which are much less than the magnetic moments for the ions in the purely ionic state.     

Crystal structure and magnetic properties of the LaCo0.5Fe0.5O3 perovskite

The magnetic and crystal structures of the LaCo_0.5Fe_0.5O₃ perovskite are investigated. It is established that the unit cell of this compound at room temperature is characterized by rhombohedral distortions. As the temperature decreases, the compound undergoes a structural phase transition from the rhombohedral phase to the orthorhombic phase in the temperature range 200–300 K. The LaCo_0.5Fe_0.5O₃ perovskite has an antiferromagnetic structure with the G _z spatial orientation of the antiferromagnetic vector. The magnetic properties of the LaCo_0.5Fe_0.5O₃ perovskite are interpreted within a model according to which the ground state of Co³⁺ ions is a low-spin state and the existence of the weak ferromagnetic component is associated with the exchange interactions between the Fe³⁺ ions.     

Structural study of the semimagnetic semiconductor Zn0.5Mn0.5In2Te4

The semimagnetic semiconductor alloy Zn_0.5Mn_0.5In₂Te₄ was refined from an X‐ray powder diffraction pattern using the Rietveld method. This compound crystallizes in the space group I42m (Nº 121), Z = 2, with unit cell parameters a = 6.1738(1) Å, c = 12.3572(4) Å, V = 471.00(2) Å3, c / a = 2.00. This material crystallizes in a stannite‐type structure. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

织构化K0.5Na0.5NbO3无铅压电陶瓷的性能研究

以分析纯Na2CO3、Bi2O3和Nb2O5为原料,以NaCl为熔盐,采用二次熔盐法和拓扑化学反应法合成各向异性片状NaNbO3粉体.以该片状NaNbO3粉体为模板品粒,以固相法合成的NaNbO3和KNbO3粉体为基料,采用流延工艺制备出较高取向度的织构化K0.5Na0.5NbO3(KNN)无铅压电陶瓷,系统研究了模板含量、烧结温度和保温时间等工艺参数对织构化KNN陶瓷显微结构和压电性能的影响规律.研究结果表明:随着模板含量的增加,陶瓷的取向度逐渐增加,当模板含量为15 wt;时,陶瓷的取向度可达0.69,当模板含量为10 wt;,1100 ℃下保温5 h烧结,可以获得具有一定织构度(f=0.58)的KNN陶瓷,并表现出优异的压电性能,d33=128 pC/ N.     

水热法制备钛酸铋钠粉体及其生长机理研究

以钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4和五水硝酸铋Bi(NO3)3·5H2O为原料,NaOH为矿化剂,通过水热法制备钛酸铋钠(Na0.5Bi0.5TiO3)粉体.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对反应制备的粉体进行物相分析.结果表明,反应温度、反应时间及矿化剂浓度均是影响钛酸铋钠粉体制备的关键因素.利用JMA方程对其进行动力学计算分析,结果表明,在反应温度为120～ 180℃时,NBT颗粒的Avrami指数n随温度的升高而减小,而反应速率k则相反,反应活化能Ea为50.14 kJ·mol-1.