等离子喷涂含钪氧化物阴极制备及发射特性研究

在三元碳酸盐中加入微量钪,利用大气等离子喷涂方法制备出含钪等离子喷涂氧化物阴极. 制备过程中,在三元碳酸盐原来配比基础上增加12%—22%(摩尔百分比)的碳酸钡进行混合, 并将该混合物进行造粒,在造粒过程中加入微量的钪.利用扫描电子显微镜分析了等离子喷涂材料的形态 和分布,表明符合等离子喷涂对粉末大小和形状的要求,并解决了等离子喷涂过程中钡的损失问题. 对这种新型氧化物阴极的分解排气过程进行详细分析,结果表明,排气时这种阴极比普通喷涂阴极出气少 且分解时间短.对发射性能及寿命进行测试,结果显示这种新型氧化物阴极的性能显著提高,阴极寿命延长.     

基于WLF方程的硬质聚氨酯泡沫塑料贮存寿命评估

硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯材料体系中最重要的品种之一，它是以聚氨酯树脂为基体，经发泡工艺制作而成的泡沫材料。由于硬质聚氨酯泡沫塑料在使用过程中有可能发生老化而导致其力学性能发生变化，因而老化性能的研究和贮存寿命的评估是硬质聚氨酯泡沫塑料的一个重要研究方向。     

大功率磁控管用新型Y2Hf2O7陶瓷阴极研究

为了提高大功率磁控管的输出功率,延长其使用寿命,首次采用稀土氧化物Y2O3和过渡金属氧化物热发射测试结果显示该阴极在1300,1350,1400,1450,1500,1550,1600℃br亮度温度,300 V阳极电压下即可分别提供0.15,0.2,0.5,1.1,1.8,2.5,3.5 A/cm2的发射电流密度.利用理查森直线法求得该阴极的绝对零度逸出功为1.26 eV,理查森-道舒曼公式法求得该阴极在1450,1500,1550,1600℃br亮度温度下的有效逸出功分别为3.10,3.15,3.21,3.26 eV.寿命实验结果显示,该阴极在工作温度为1400℃br,直流负载为0.5 A/cm2的条件下,寿命超过4000 h.最后,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、俄歇电子能谱仪以及结合氩离子刻蚀技术的深度俄歇能谱仪等分别对该阴极活性物质的分子结构,阴极表面微观形貌、元素成分及含量等进行了研究.结果表明,高温烧结合成了单一的铪酸钇物相,高温烧结过程中当一种Y3+价稀土氧化物Y2O3掺入Hf4+价的过渡金属氧化物HfO2时,会发生离子置换固溶,为了保持铪酸钇晶格的电中性,晶格中就会产生一个氧空位.当阴极在激活、老练、热发射测试时,会加速氧空位的生成,产生的氧空位越多,阴极表面导电性就会越好,这间接降低了逸出功,从而提高了阴极的热发射能力.     

爆炸发射阴极特性的研究进展

文章对爆炸发射阴极的物理机制进行了阐述,着重对爆炸发射阴极的各种特性进行了介绍,包括阈值电压、发射均匀性、等离子体闭合速率、阴极寿命等.并且对研究爆炸发射阴极特性所采用的理论和测量方法进行了介绍,给出了目前阴极材料使用中存在的问题.     

爆炸发射阴极特性的研究进展

文章对爆炸发射阴极的物理机制进行了阐述，着重对爆炸发射阴极的各种特性进行了介绍，包括阈值电压、发射均匀性、等离子体闭合速率、阴极寿命等．并且对研究爆炸发射阴极特性所采用的理论和测量方法进行了介绍，给出了目前阴极材料使用中存在的问题．     

常见场致发射阴极材料的发射特性

利用三阴极加速器平台,对不锈钢、黄铜、铝、天鹅绒和石墨等几种常见场致发射材料的电流发射能力、相对启动延迟时间及其抖动进行了实验研究。实验结果表明：在二极管电压近似恒定时,不锈钢阴极启动时间延迟抖动小于8 ns,天鹅绒阴极及石墨阴极启动时间延迟抖动小于4 ns;且材料在阴极频繁工作时启动时间加快;常见金属材料中不锈钢阴极的综合性能较好;非金属材料中,天鹅绒阴极的发射能力最强,且发射延迟时间最短,但考虑到天鹅绒材料严重的出气问题,非金属材料中以石墨阴极的性能为优。     

利用离子声波朗道阻尼测量氧化物阴极放电中的离子温度

作为等离子体重要参数之一, 特别是在低温等离子体中离子温度的测量一直较为困难. 在磁化线性等离子体装置氧化物阴极脉冲放电条件下, 利用栅网激发离子声波, 通过测量波幅在朗道阻尼作用下随空间的演化, 利用阻尼长度是离子温度和电子温度的函数, 计算得到离子温度为0.3 eV. 测量值与国外类似装置利用光谱诊断所得结果基本相同.     

透射式GaAs光电阴极材料的MOCVD生长

用常压MOCVD装置,制备了透射式GaAs光电阴极材料。发射层P-型GaAs掺杂浓度到10¹⁸-10¹⁹cm^-3,少子扩散长度到4.02μm。AlGaAs层的Al组分含量到0.83,其吸收光谱长波限与设计值基本符合。利用此材料进行了阴极激活实验,制成了透射式GaAs光阴极。     

结合静电喷雾技术与浸渍法制备的固体氧化物燃料电池阴极

使用浸渍法制备具有纳米催化粒子的固体氧化物燃料电池电极可以提高电池性能。结合静电喷雾技术以及浸渍法制备的Sm0.2Ce0.8O2-δ（SDC）La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）浸渍阴极。对于静电喷雾技术中沉积温度对于薄膜形貌的影响做了讨论。阻抗谱研究表明,以300℃下沉积制得的薄膜为骨架的阴极具有最小的极化阻抗,在650、700、750、800℃分别为0.484、0.077、0.034、0.022Ω.cm2。以这种电极为阴极并以稳定的氧化锆为电解质的单电池在750℃时最大功率密度为254mW/cm。     

光与新型氧化物材料的相互作用及其应用

文章概述了光与几种新型氧化物材料相互作用研究现状,应用和将来可能的发展方向,这些新型氧化物包括高温氧化物超导体,巨磁电阻材料和铁电体,介绍了光激发状态下氧化物的输运特性,电磁特性的变化规律,报道了近年来主要的实验方法和研究结果,总结了光与氧化物相互作用时有关光响应和光激发的可能机制,讨论了现有实验结果的潜在应用,指出了将来在材料工程,光电器件,信息技术等方面应用的研究方向。     

Electron conduction associated with the chemical transport of reducing elements in oxide cathode for CRT's application

In the present work, the formation of compounds associated to the diffusion of reducing elements (Mg, Al and W) to the Ni cap surface of oxide cathode has been studied by a new method. This method used two cathodes, one of them is coated and the other is uncoated, to be in an attach-contact mounted in a dummy tube. Different analytical techniques were used for this study: scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and I/V electrical measurements. After oxide cathode plus decomposited and activated, Al and Mg doping elements take place during heating to 810 °C (Ni-Br) under a rich controlled Ba/SrO atmosphere through an acceleration life test.It is shown that the chemical transport occurs mainly by a grain boundary mechanism with significant pile-up of Mg compounds. Al and W show a superficial concentrations and distribution.The dc electrical characteristic shows very strong rectifying behaviour through the M-S junction due to the I/V curves, particularly after 144 h acceleration life time. The characteristics are found to be reversible and reproducible, and viewed a rectification ratio (r) of 100. The calculated ideality factor shows a value of n = 9.6, which is evidenced to the tunnelling conduction.The theoretical calculation shows that the interface thickness grows to (∼6 μm) after accelerated the cathode to 1896 h.     

纳米碳酸盐制备阴极的蒸发特性研究

采用飞行时间质谱法和石英晶体振荡动态测试法,分析纳米碳酸盐制备储存式氧化物阴极在分解、激活过程中及不同工作温度下的蒸发特性.结果表明:纳米碳酸盐氧化物阴极纯净无杂质,能够在常规工艺过程中充分分解和激活,比普通碳酸盐氧化物阴极的活性物质更多,蒸发率更小. 关键词： 飞行时间质谱法 晶体振荡法 纳米碳酸盐 氧化物阴极     

Mg-doped layered oxide cathode for Na-ion batteries

Na-ion batteries (NIBs) are regarding as the optimum complement for Li-ion batteries along with the rapid development of stationary energy storage systems. In order to meet the commercial demands of cathodes for NIBs, O3-type Cu containing layered oxide Na_0.90Cu_0.22Fe_0.30Mn_0.48O₂ with good comprehensive performance and low-cost element components is very promising for the practical use. However, only part of the Cu³⁺/Cu²⁺ redox couple participated in the redox reaction, thus impairing the specific capacity of the cathode materials. Herein, Mg²⁺-doped O3-Na_0.90Mg_0.08Cu_0.22Fe_0.30Mn_0.40O₂ layered oxide without Mn³⁺ was synthesized successfully, which exhibited improved reversible specific capacity of 118 mAh/g in the voltage range of 2.4-4.0 V at 0.2 C, corresponding to the intercalation/deintercalation of 0.47 Na⁺ (0.1 more than that of Na_0.90Cu_0.22Fe_0.30Mn_0.48O₂). This work demonstrates an important strategy to obtain advanced layered oxide cathodes for NIBs.     

负脉冲激励下PLZST电子发射特征及发射机理研究

采用固态烧结工艺制备了位于反铁电/铁电相界附近的掺镧锆锡钛酸铅（PLZST）反铁电陶瓷样品.采用该样品作为阴极材料,研究了其在负脉冲激励电场下的电子发射行为.负脉冲激励下,0.5 mm厚PLZST反铁电陶瓷圆片发射阈值电压为500 V;当激励电压为500 V,抽取电压为3.5 kV时,得到690 A发射电流.结果表明,PLZST反铁电陶瓷发射阈值电压低,发射电流大,即使激励电场低于陶瓷的正向开关电场,仍能得到强发射电流.最后,讨论了PLZST反铁电陶瓷在负脉冲激励下电子发射内在机制. 关键词： 反铁电材料 铁电阴极 电子发射     

介质腔中自发辐射原子的寿命分布

在本文中,我们研究了半无限大介质板夹层对空腔中激发态原子的自发辐射率的影响,并利用寿命分布函数来描述原子衰变动力学的性质,在对称和非对称的结构中,分别计算了以原子在板中的相对位置为自变量的原子自发辐射率的函数,计算结果表明,原子的自发辐射率与介质腔的宽度以及外层半无限大介质板的折射率有关,介质腔可以增强或抑制激发态原子的激发,当介质腔的宽度足够大时,原子的寿命分布呈现指数衰减的形势,这些理论结果和实验值相符合的非常好.     

Enhancement of electrochemical performance in lithium-ion battery via tantalum oxide coated nickel-rich cathode materials

Nickel-rich cathode materials are increasingly being applied in commercial lithium-ion batteries to realize higher specific capacity as well as improved energy density. However, low structural stability and rapid capacity decay at high voltage and temperature hinder their rapid large-scale application. Herein, a wet chemical method followed by a post-annealing process is utilized to realize the surface coating of tantalum oxide on LiNi_0.88Mn_0.03Co_0.09O₂, and the electrochemical performance is improved. The modified LiNi_0.88Mn_0.03Co_0.09O₂ displays an initial discharge capacity of ～ 233 mAh/g at 0.1 C and 174 mAh/g at 1 C after 150 cycles in the voltage range of 3.0 V-4.4 V at 45℃, and it also exhibits an enhanced rate capability with 118 mAh/g at 5 C. The excellent performance is due to the introduction of tantalum oxide as a stable and functional layer to protect the surface of LiNi_0.88Mn_0.03Co_0.09O₂, and the surface side reactions and cation mixing are suppressed at the same time without hampering the charge transfer kinetics.