基于热膨胀性质的ZrO2 固体电解质性能与相关系模型

ZrO₂固体电解质室温下各相的相对含量、高温可相变量是决定材料抗热震性和导电性能的关键因素.固体电解质抗热震性与导电性能的匹配,对低氧含量下的钢水定氧起着重要作用.以此为前提,建立了电解质材料体系的抗热震性与室温相比例之间的线性模型,提出了其高温电导率与相变之间的演化模型.为制备用于测低氧活度的高精度冶金氧传感器提供参考依据.     

CeO2基固体电解质材料研究进展

用稀土或碱土氧化物掺杂的Ce02在较低的温度下(600-800℃)具有较高的氧离子电导率,是用作中低温固体氧化物燃料电池(SOFC)最合适的电解质材料之一。本文综述了近年来对以掺杂的CeO2作电解质的SOFC的性能的研究现状,分析了单掺杂和双掺杂两类情况,并对掺杂时应注意的问题进行了讨论。     

固体电解质ZrO_2薄膜气敏光学特性的研究

本文采用溶胶凝胶法制备了 Zr O2 薄膜 ,并研究它在乙醇蒸汽和氨蒸汽中的透射光谱 ,发现当掺入适量的稳定剂后 ,其光学特性显著增大 ,光学透过率随乙醇蒸汽和氨蒸汽的浓度增大而单调上升 ,敏感波段扩展至整个可见光区域 .其气敏光学特性的灵敏度、单调性、可重复性表明了该材料是一种有实用价值的气敏光纤传感器新材料 .本文亦讨论了 Zr O2 薄膜的气敏光学机理     

钙钛矿型电解质材料NdGa1-xMgxO3-δ的制备与电学性能

用甘氨酸-硝酸盐法制备出钙钛矿结构的电解质材料NdGa1-xMgxO3-δ. 研究表明,Mg掺杂NdGaO3氧化物在室温下均为立方钙钛矿结构. B位掺杂Mg2+极大地提高了NdGaO3的电导率,比纯NdGaO3的电导率提高了3个数量级. 1 400 ℃下烧结20 h的样品NdGa0.914Mg0.086O2.957呈现出最好的烧结性能,相对密度达到了99.4%,800 ℃时的电导率达到了2.99×10-2 S·cm-1,高于同温度下YSZ电解质的电导率. 表明NdGa0.914Mg0.086O2.957氧化物是一种具有潜在应用价值的中温电解质材料.     

SiO2固态电解质中的质子特性对氧化物双电层薄膜晶体管性能的影响

本文采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在室温条件下制备了具有双电层效应的二氧化硅(SiO₂) 固体电解质薄膜, 并以此SiO₂薄膜作为栅介质制备了氧化铟锌(IZO)双电层薄膜晶体管. 本文系统地研究了SiO₂固体电解质中的质子特性对双电层薄膜晶体管性能的影响, 研究结果表明, 经过纯水浸泡的SiO₂固体电解质薄膜可以诱导出较多的可迁移质子, 因此表现出较大的双电层电容. 由于SiO₂固体电解质薄膜具有质子迁移特性, 晶体管的转移特性曲线呈现出逆时针方向的洄滞现象, 并且这一洄滞效应随着栅极电压扫描速率的增加而增大. 进一步对薄膜晶体管的偏压稳定性进行测试, 发现晶体管的阈值电压的变化遵循了拉升指数函数(stretched exponential function)关系.     

颗粒线度和非谐效应对传感器电极材料导电性能及其热稳定性的影响

本文考虑到原子的非简谐振动,应用固体物理理论和方法,研究了氧传感器多孔电极材料导电性能及热稳定性随温度和颗粒线度的变化规律,探讨原子非简谐振动和材料颗粒线度的影响.结果表明:(1)多孔Pt电极材料的电导率随温度的升高而非线性减小;电导率随颗粒半径的增大而非线性增大;电导率随时间增长而减小,但变化极小;(2)多孔Pt电极材料的电导率远小于Pt纳米材料的电导率,也小于块状Pt电极材料的电导率,且颗粒越小,颗粒线度效应越显著;(3)电导率的温度稳定性系数随温度的升高和颗粒线度的减小以及表面层参数的增大而非线性减小,即温度越高、颗粒线度越小、表面层参数越大,电极材料导电性的热稳定性越好;(4)表面层的存在使电导率降低,且降低情况与温度和颗粒线度有关,即颗粒越小,温度越低,电导率下降越明显;非简谐效应对电极材料的电导率几乎没有影响.     

锂电池中负极表面固体电解质膜的SERS研究

本文对锂电池中负极材料表面固体电解质膜 (SEI膜 )的SERS谱进行了研究 :极化低电位下对贵重金属的研究表明 ,非水电解质溶液中痕量水的存在将对SEI膜产生重要影响。在微量水存在的情况下 ,RCOCO2 Li不是SEI膜的稳定成份 ,Li2 CO3、LiF、LiOH或LiOH·H2 O等物种才是其稳定组成。进一步的研究表明 :SEI膜的某些谱带具有不同的光吸收特性 ;它是对外界条件非常敏感的一种表面膜。通过对比分析 ,SEI膜的特征谱带得到了进一步归属 ,并对其形成机理做了讨论。     

基于Matlab分析数据和传感器控制的金属杆的线膨胀与温度关系的实验研究

以电脑控制金属杆热膨胀的传感器实验为基础,用Matlab来处理实验数据,并进行数据的拉格朗日插值拟合,从而得出金属杆的线膨胀系数与温度变化成正比关系.     

新型三元氯化物熔盐材料的设计及热稳定性研究

为了满足规模化太阳能热发电高温传热蓄热和工业余热回收利用的要求,分析并设计了NaCl-CaCl_2-MgCl_2三元熔盐体系作为传热蓄热介质。在已有的二元相图的基础上通过共形离子溶液(conformal ionic solution,CIS)模型模拟计算获得计算相图,根据计算相图所预测的低共熔点配比制样,采用热重差热联用分析仪(TG-DSC)对样品的熔点、相变潜热进行了表征,采用高温静态法对熔盐的稳定性进行了初步分析。结果表明:计算相图预测的低共熔点(424℃)与测试结果(428.5℃)基本一致,该熔盐相变潜热高达到191.7 J/g,熔盐在低于600℃下较稳定,适合作为高温潜热蓄热材料。研究为氯化物熔盐相图和热物性提供了宝贵的数据。     

影响纳米Cu固体材料性能的工艺参数研究

 采用正交试验方法，通过XRD，MHV2000型显微硬度计（数显）和基于浮力原理等测试手段研究了压制压力、保压时间、退火温度和退火时间对自悬浮定向流－冷压法制备纳米Cu固体材料性能（晶粒大小、密度及显微硬度）的影响。结果表明：对晶粒度而言，退火温度是显著性影响因素，同时表明纳米Cu固体具有较好的热稳定性；对密度而言，压制压力是显著性影响因素；对显微硬度而言，退火时间是显著性影响因素。     

利用硅压阻式力敏传感器测定液体膨胀系数

根据液体膨胀系数与温度、密度相关的性质,利用硅压阻式力敏传感器设计了测定液体膨胀系数实验.通过测量不同温度下的输出电压,计算液体的膨胀系数,实现了对非电学量力的电测.     

用力敏传感器测量液体的体胀系数

利用力敏传感器测量液体的体胀系数,改进了传统的实验方法和仪器,实现了非电量电测,提高了实验的准确度和稳定性.     

用光学干涉法测量材料的高温线膨胀系数

采用石英传递杆将高温区材料的线膨胀量传递到室温区,并利用标准件进行标定的方法消除由传递带来的附加线膨胀量的影响,利用迈克耳孙干涉仪测量微小位移的原理,测量材料的线膨胀系数;测量相对误差仅为1.0％,而且测量过程非常直观简单.     

水反常热膨胀特性的简易实验

通过改变带细玻璃管的烧瓶中水的温度导致水位变化来粗略演示水的收缩情况.为较准确测定水最大密度时的温度,将2个温度计放在水下较浅处和较深处,分别测量当温度经由4℃升高时和由4℃降低时两温度计的示数,进而验证水的反常热膨胀特性.     

金属和玻璃胶合体热膨胀仿真及实验验证

仿真分析了热膨胀系数不同的金属和玻璃胶合体在不同温度下的形变,同时使用热膨胀仪测试了不同金属的热膨胀系数,随后,将热膨胀系数不同的金属分别与相同材料的玻璃进行胶合,最后将胶合体置于半封闭空间并对其整体进行加热,采用哈特曼波前测试系统测试胶合体的形变。结果表明,胶合体的仿真数据和实验数据基本吻合。该仿真与实验结果,对不同材料属性的胶合体在热膨胀匹配设计方面具有一定的指导意义。     

Sc2－xGaxW3O12体系负热膨胀性能研究

通过固相反应法,在1100 ℃下成功制备出了系列Ga掺杂Sc_2-xGa_xW₃O₁₂（x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 0.8）固溶体.X射线粉末衍射结构精修表明,Ga以替代Sc的形式成功进入Sc_2-xGa_xW₃O₁₂晶格,但不能获得端元组分Ga₂W₃关键词： 负热膨胀 热膨胀系数 Rietveld结构精修     

利用光纤传感器测定金属的线胀系数

将反射式光纤位移传感器应用于固体线膨胀系数测定仪,可以较精确地测定金属线胀系数.     

Zero and controllable thermal expansion in HfMgMo_(3-x)W_xO_(12)

HfMgMo_(3-x)W_xO_(12) with x = 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, and 2.5 are developed with a simple solid state method. With increasing the content of W, solid solutions of Hf Mg Mo3-xWx O12 crystallize in an orthorhombic structure for x≤2.0 and a monoclinic structure for x2.0. A near-zero thermal expansion(ZTE) is realized for HfMgMo_(2.5)W_(0.5)O_(12) and negative coefficients of thermal expansion(NCTE) are achieved for other compositions with different values. The ZTE and variation of NCTE are attributed to the difference in electronegativity between W and Mo and incorporation of a different amount of W, which cause variable distortion of the octahedra and softening of the MoO_4 tetrahedra, and hence an enhanced NCTE in the a- and c-axis and reduced CTE in the b-axis as revealed by Raman spectroscopy and x-ray diffraction.