金属Ag掺杂MgB_2超导体的低温活化烧结

较之高温制备,低温活化烧结技术可有效避免MgB2超导块体制备中的一些问题,如Mg易挥发、高温MgB2晶粒长大、结晶度高等问题.为进一步提高超导块体的载流能力,J Shimoyama等采用金属Ag掺杂并在550℃烧结72h后获得了高性能的MgB2超导体,使得金属Ag成为低温活化烧结的有效组元.然而,对金属Ag低温活化烧结MgB2超导块体的成相机理尚缺乏系统的分析和理解.本文系统研究了金属Ag掺杂MgB2超导块体的成相动力学过程,发展了金属Ag掺杂低温活化快速制备技术,结合液相活化烧结理论阐述了金属Ag掺杂MgB2块体的低温活化烧结机理.     

氮掺杂碳纳米管的制备及其电化学性能

采用弱反应性含氮有机物水合肼、二乙烯三胺对碳纳米管进行氮掺杂处理. 结合X射线光电子谱(XPS)分析和扫描电镜(SEM)观察, 发现两种含氮有机物处理均可使碳纳米管表面成功连接上含氮基团, 并保持了碳纳米管的本征形貌和结构. 水合肼处理的碳纳米管的氮含量(碳/氮原子比为95/2)明显高于二乙烯三胺处理的碳纳米管(碳/氮原子比为96/0.5). 氮掺杂后碳纳米管在水溶液中分散性明显改善, 且分散性随着氮含量增加进一步增强, 因此水合肼处理的碳纳米管分散性明显优于二乙烯三胺处理的碳纳米管. 作为电化学电容器电极材料, 碳纳米管含氮官能团贡献了赝电容, 但其循环性仍需进一步改进. 氮掺杂碳纳米管较好的亲水性, 改善了电解液的浸润, 循环后氮掺杂碳纳米管电极的比容量仍略高于纯碳纳米管电极的比容量.     

SiC掺杂MgB_2的烧结过程及其动力学分析

SiC掺杂MgB2体系由于其优异的超导性能而受到普遍关注并成为超导领域中一大研究热点,但是目前的研究大多集中在SiC对MgB2超导性能的影响上,对SiC的加入对MgB2烧结过程的影响研究很少.本文结合差热分析和物相鉴定,系统研究了SiC掺杂MgB2体系的烧结过程,并在此基础上探究了其反应动力学机理.结果表明,在烧结过程中Mg先和B发生反应,随着温度的升高在Mg和B还没有反应完全的时候SiC和Mg继而开始反应.反应动力学分析表明该体系的固相反应阶段为相界面控制反应过程,其表观活化能为547.5KJ/mol,指前因子为5.76×1015min-1.     

Mg-Cu-B熔体中MgB2超导化合物的析出

为了解决MgB2单晶制备过程中存在的镁的蒸气压问题和镁的氧化问题,克服传统制备方法中对实验条件要求高,操作过程繁琐的缺点,本文采用高频感应熔炼技术,通过选取两种共晶成分的Mg-Cu和Cu-B合金,成功熔配成Mg25Cu65B10的三元合金.分析结果表明,熔配合金组织中有～40 μm的MgB2相从合金熔体中直接析出,结合热力学分析对MgB2的析出机理进行讨论.