KClO_4/Zr在石英管内的燃烧发射光谱与燃烧产物分析

为了研究燃烧条件对KClO_4/Zr烟火剂燃烧过程中光辐射性能的影响,考察了KClO_4/Zr在开放环境和不同规格封闭石英管内的燃烧发射光谱和燃烧产物。借助光纤光谱仪、光电二极管和示波器测试了烟火剂燃烧过程中的光辐射能量分布和闪光时间-强度曲线,分析了所得发射光谱在(590±10),(750±10)和(808±10)nm三个主吸收波段内的光谱效率,借助SEM表征了不同燃烧条件下KClO_4/Zr燃烧产物的形貌。结果表明:在开放条件下燃烧时,KClO_4/Zr的燃烧发射光谱在可见光到近红外的宽波段内,最强辐射出现在730~820nm波段。在石英管内封闭燃烧时,随着石英管体积的减少,在石英管外检测到的燃烧发射光谱强度逐渐减弱,光谱能量分布也呈现不同的变化规律,而且对火焰发射光谱分布进行处理后,随着石英管体积的变化,得到(590±10),(750±10)和(808±10)nm波段的光谱效率也呈现不同的变化规律。但是,随着石英管体积的减少,KClO_4/Zr烟火剂的爆燃闪光辐射时间逐渐缩短,峰值辐射强度逐渐提高。增加石英管的直径,有利于在管外获得更高的有效光辐射能量,减少石英管的直径,则有利于提高烟火剂的峰值辐射强度。随着管直径的增大,KClO_4燃烧更加充分,产物粒径较小,呈规则的球状。而管长度的改变对反应并无太大影响。     

Sputtering pressure influence on growth morphology,surface roughness,and electrical resistivity for strong anisotropy beryllium film

The strong anisotropy beryllium （Be） films are fabricated at different sputtering pressures by direct current magnetron sputtering. With the increase of pressure, the deposition rate of Be film first increases, and when the pressure exceeds 0.8 Pa, it gradually descends. The X-ray diffraction analysis indicates that Be film is of α-Be phase, its surface always reveals the （101） crystal plane possessing the low surface energy. As for the growth morphology of Be film, the surface is mainly characterized by the fibrous grains, while the cross section shows a transition from a columnar grain to a mixed grain consisting of a cone-shaped grain and a columnar grain as the sputtering pressure increases. The large grain fraction decays exponentially from 75.0% to 59.3% with the increase of sputtering pressure p, which can improve the grain size uniformity. The surface roughness increases due to the insufficient atom diffusion, which is comparable to its decrease due to the etching effect at p 〈 0.8 Pa, while it increases drastically at p 〉 0.8 Pa, and this increase is dominated by the atom diffusion. The electrical resistivity values of Be films range from 1.7 μΩ m to 2.7 μΩ m in the range 0.4 Pa-1.2 Pa, which is 50 times larger than the bulk resistivity.     

锂离子电池正极材料Li[Li_(0.167)Mn_(0.583)Ni_(0.25)]O_2的合成与性能研究

应用低热固相法制备镍锰复合正极材料Li[Li0.167Mn0.583Ni0.25]O2.XRD、FESEM和恒电流充放电测试表明,该材料结晶良好,可标定为α-NaFeO2型结构(空间群R3-m),颗粒粒径约为60~100 nm,粒度均匀细小.在2.5~4.4 V之间以0.5 C(100 mA/g)做充放电循环时,可逆比容量在120 mAh/g以上,循环性能非常稳定.如将截止电压升高到4.6 V,则比容量大大提高,最高可达234 mAh/g.上述充放电测试都出现了比容量随循环次数上升的现象.主要原因可归结为材料中Mn(Ⅳ)向Mn(Ⅲ)的转变,但在不同的电压范围内导致该转变的起因并不相同.     

三氟乙氧基磷酸酯的合成与性能研究

为提高锂离子电池安全性，本文制备了锂离子电池阻燃添加剂-三氟乙氧基磷酸酯（TFP）。通过红外（IR）光谱法鉴定了产物结构；讨论了反应时间、反应物浓度比与产率的关系；以及TFP的加入对1mol／L LiPFoEC／EMC／DMC（1：1：1Vol．）电解液的可燃性、分解电压和离子电导率的影响。结果表明：反应时间、反应物浓度比对TFP产率影响较为明显，当催化剂为15mol．％（相对于三氯氧磷），反应时间6h，三氟乙醇与三氯氧磷摩尔比为6：1时，TFP的产率可以达到94．00％；添加TFP对电解液阻燃效果显著，对电解液的分解电压无不利影响，电解液电导率会有所下降，对Li／LiCoO2电池的比容量影响不大。     

固相反应合成Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的动力学

依据新的固相反应模型, 采用非等温热重和差示扫描量热法研究了由BaCO3和Co3O4、Fe2O3、Nb2O5粉末固相反应合成Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ的动力学. 考察了高速机械搅拌方式混料和球磨方式混料对合成动力学的影响. 结果表明, 反应过程分为两个阶段: 第一阶段为BaCO3和Co3O4、Fe2O3、Nb2O5之间的加成反应;第二阶段为加成反应生成的BaCoO3、BaFeO3和BaNbO3三相之间固溶生成均相的Ba1.0Co0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ, 此过程中伴随有氧的脱出. 应用修正的模型对实验结果进行了拟合, 实验数据和理论模型符合良好. 高速机械搅拌样品加成反应阶段的活化能为376.76 kJ·mol-1, 仅为球磨样品加成反应阶段活化能494.76 kJ·mol-1的3/4. 高速机械搅拌工艺促进了离子的扩散, 有利于后续反应的进行, 是更为有效、节能、环保的混料方式.     

三氟乙氧基磷酸酯的合成与性能研究

为提高锂离子电池安全性,本文制备了锂离子电池阻燃添加剂-三氟乙氧基磷酸酯(TFP).通过红外(IR)光谱法鉴定了产物结构;讨论了反应时间、反应物浓度比与产率的关系;以及TFP的加入对1mol/LLiPF6EC/EMC/DMC(1:1:1Vol.)电解液的可燃性、分解电压和离子电导率的影响.结果表明:反应时间、反应物浓度比对TFP产率影响较为明显,当催化剂为15mol.%(相对于三氯氧磷),反应时间6h,三氟乙醇与三氯氧磷摩尔比为6:1时,TFP的产率可以达到94.00%;添加TFP对电解液阻燃效果显著,对电解液的分解电压无不利影响,电解液电导率会有所下降,对Li/LiCoO2电池的比容量影响不大.     

以γ-丁内酯为溶剂的LiBOB基电解液性能的研究

双乙二酸硼酸锂（LiBOB）被认为是一种很有潜力代替LiPF6应用在锂离子电池中的新型电解质锂盐，它不仅满足了电解质对锂盐的基本要求，而且具有良好的成膜性能和热稳定性，是近年来受到人们广泛关注的新型锂盐之一。     

以γ-丁内酯为溶剂的LiBOB基电解液性能的研究

双乙二酸硼酸锂(LiBOB)被认为是一种很有潜力代替LiPF6应用在锂离子电池中的新型电解质锂盐,它不仅满足了电解质对锂盐的基本要求,而且具有良好的成膜性能和热稳定性,是近年来受到人们广泛关注的新型锂盐之一.     

Zr粉粒径对Zr/KClO4烟火剂燃烧特性的影响

 研究了烟火药激光器泵浦源传统配方Zr/KClO₄中Zr粉粒径对该配方燃烧特性的影响。结果表明：Zr粉从61.375 μm减小到18.675 μm,Zr/KClO₄混合物的点火温度从506.40 ℃降低到492.42 ℃,燃烧辐射脉宽由60 ms缩短到25 ms,峰值辐射强度增加1倍;在 200～1 100 nm波段内,随着Zr粉粒径的减小,可见光区内的辐射能所占的比例增强;针对掺钕激光介质的泵浦而言,Zr粉粒径为800目时,分布在激光介质的3个主要泵浦带内的辐射能最高,而且闪光脉宽最短。因此,在其它条件相同时,选择颗粒尺寸小的Zr粉有利于获得高的激光输出。