非水解和水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜的对比研究

分别采用非水解和水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜,利用FTIR、TG-DSC和XRD等手段研究了薄膜形成过程中的溶胶-凝胶转变过程和相变化过程,并探讨了非水解和水解溶胶-凝胶法的微观反应机制.研究表明:非水解溶胶-凝胶法与水解溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜的微观反应机制不同,水解溶胶-凝胶法是钛酸丁酯的Ti-O键合(TiOR)断裂形成水解产物Ti-OH,再经失水缩聚或是失醇缩聚反应形成Ti-O-Ti键合.而非水解溶胶-凝胶法是在不生成Ti-OH的情况下,利用Ti-Cl与Ti-OR通过亲核反应直接缩聚反应产生Ti-O-Ti键合.非水解溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜开始出现金红石相的温度为750℃,明显高于水解溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜.     

分形理论在硅酸锌系结晶釉研究中的应用

本实验对采用不同工艺条件(析晶温度、析晶保温时间、釉层厚度)制备出具有晶花形貌的硅酸锌系结晶釉,应用分形理论对其晶花形貌进行了研究.结果发现该结晶釉的晶花形貌具有良好的分形特征,并且分形与制备工艺存在一定关系:随着析晶温度的增加,分形维数值与析晶温度除了在1140 ℃时稍有波动,基本上是成反比例关系,结晶形貌的变化趋势由针状或棒状转化为叶片状或圆盘状;随着析晶保温时间的增加,分形维数值逐渐增大,结晶形貌由针微晶逐渐转化成放射状晶体,尺寸也有明显增大的趋势;随着釉层厚度的增加,结晶产物的分形维数明显减小.     

(1-4x)NBT-3xKBT-xBT系压电陶瓷电性能研究

采用传统固相法制备了(1-4x)NBT-3xKBT-xBT(x=0.020～0.035)体系压电陶瓷.采用XRD分析发现该体系陶瓷都能形成单一的钙钛矿型固溶体,并在0.025≤x≤0.032范围内具有三方和四方共存结构,为该体系的准同型相界.当x=0.028时,d33=162 pC/N,Qm=203.29,kp=0.234.电滞回线分析表明,(1-4x)NBT-3xKBT-xBT体系陶瓷随着KBT和BT含量的增加具有从铁电体向反铁电体转变的趋势.     

溶胶-凝胶法制备钛酸铝薄膜及其抗熔盐腐蚀性能

以钛酸四丁酯和硝酸铝为原料,乙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶法在碳化硅基片上制备钛酸铝薄膜.借助DSC-TG、XRD、FE-SEM和SEM研究了钛酸铝干凝胶在热处理过程中的热重效应与相变化、薄膜的晶相组成、显微结构及其抗硝酸钠熔体腐蚀性能.结果表明:制备的钛酸铝薄膜表面均匀、致密,晶粒尺寸在100 nm左右,具有良好的抗硝酸钠熔体腐蚀性能.     

大尺寸系列孔隙度高强人造岩芯的研制

采用矾土、氧化铝与硬质碎瓷粒为骨料, 选用硅溶胶、高岭土、煅烧滑石和方解石组成的MgO-CaO-Al2O3-SiO2低共熔混合物作为晶界结合剂,以木屑和煤粉为造孔剂,利用浇注成型技术制备出大尺寸系列孔隙度高强人造岩芯.其主要技术指标为:尺寸:65mm×150mm,孔隙度:26.6～45.4%,抗压强度:37.5～51.1 MPa.同时,SEM测试发现岩芯中的气孔呈三维连通状分布,且直径在100μm以下的微孔居多.     

BaZr0.35Ti0．65O3陶瓷的弛豫特性及可调性

采用固相法制备了BaZr0.35Ti0.65O3(BZT35)陶瓷.研究了它的弛豫性相变.样品在100 Hz～100 kHz下的介电温谱显示宽化的介电峰值温度,随着频率的增加向高温方向移动,表明了该样品的弛豫特性.弛豫指数(γ)和峰宽化参数(△)可以通过对居里-外斯定律的进行线性拟合得到,1 kHz频率下,γ=1.91,△=44.9 K,表明样品具有很强的弛豫特性.利用Vogel-Fulcher公式对数据拟合进一步证实了样品的弛豫特性.研究表明,BZT35陶瓷具有巨大的可调性,可应用于可调电容器.     

Mg^2＋取代Ca^2＋对Ca1-xMgxYAl0．92Cr0．08O4晶体结构稳定性及其呈色的影响

本文以CaYAl0.92Cr0.08O4组成为基础,采用Mg2 逐步取代Ca2 ,探讨晶体的组成变化对其结构的稳定性与呈色的影响.研究表明,当Mg2 的取代量增加时,样品的晶体结构由CaYAlO4型逐步过渡到Y3AlY5OY12型,随着Mg2 的量增加,Y3Al5O12型晶体的晶胞参数c值逐渐增大,样品的红度亦随之增加.该晶体可作为陶瓷着色剂使用.     

可控溶胶-凝胶法制备纳米ZrO2

以ZrOCl2 · 8H2O和六次甲基四胺(C6H12N4)为原料,三嵌段聚合物Pluronic P123为分散剂,采用可控溶胶-凝胶法制备了纳米ZrO2粉体.采用XRD、TEM和SEM表征所得粉体.结果表明:反应物配比和水浴温度决定了溶胶的凝胶化所需时间,凝胶化时间在5~1290 min内可调;热处理温度越高,纳米ZrO2粉体的粒径越大.热处理温度在450～800 ℃区间内,ZrO2粉体粒径变化范围为10~100 nm;分散剂P123能明显降低粉体的硬团聚程度.当c(ZrOCl2)=0.3 mol/L、n(ZrOCl2): n(C6H12N4)=1: 0.8、n(ZrOCl2): n(P123)=1: 0.714,水浴温度为40 ℃,热处理温度为550 ℃时,制得平均粒径为20 nm的纳米ZrO2粉体.所得纳米粉体具有良好的烧结活性.该方法在调整纳米ZrO2的凝胶化时间和粉体粒径方面具有可控性.     

In掺杂对化学共沉淀法合成的SnO_2粉体Zeta电位的影响

以四氯化锡、三氯化铟和氨水为原料,采用化学共沉淀法制备了In掺杂SnO_2粉体.实验采用XRD和Zeta电位分析仪对In掺杂SnO_2粉体的物化性能进行了研究.结果表明:当In掺杂浓度为2 mol;时,掺杂SnO_2粉体具有较低的Zeta电位.相对于纯SnO_2粉体,In掺杂改变了SnO_2的晶胞参数并增大了其晶胞体积.     

表面包覆策略:提高全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的稳定性及其在照明显示领域的应用

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶具有荧光量子产率高、色纯度高、色域广等优异的光电性质,在发光二极管、太阳能电池和生物标记等领域具有广阔的应用前景。但由于其离子特性所导致该纳米晶的稳定性较差,严重阻碍了进一步推广应用。尽管已发展出许多提高稳定性的策略,如离子掺杂、表面钝化和表面包覆,但暴露于空气、水和极性溶剂等情况下如何保持钙钛矿纳米晶的稳定性仍然是目前亟待解决的重要问题。此外,钙钛矿纳米晶中的阴离子交换现象也限制了其在多色发光显示领域的应用。通过表面包覆可以有效提高钙钛矿纳米晶的稳定性,同时限制了纳米晶中的阴离子交换,因此近年来成为了科研工作者研究的热点。本文总结了造成钙钛矿纳米晶不稳定的原因,详细介绍了铅卤钙钛矿包覆工艺的研究进展及其在照明显示领域的应用,最后分析了全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶发展过程中面临的挑战,并对未来的研究方向进行展望。