- 王婧;李峥;沈洋;林元华;南策文;
以化学溶液沉积法制得的LaNiO3薄膜作为Pb(Zr0.52Ti0.48)O3膜-CoFe2O4陶瓷复合材料的导电界面层,利用其优良的导电性保证磁电信号的有效输出。LaNiO3界面层的引入,使得复合材料体系的铁电性能、压电性能得到有效表达,其层面内磁电耦合系数达到58mV/(cm Oe)。继续优化制备工艺及界面层的参数,磁电耦合性能将进一步提高。
2013年10期 v.41;No.295 1313-1317+1322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K] [下载次数：340 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 王婧;李峥;沈洋;林元华;南策文;
以化学溶液沉积法制得的LaNiO3薄膜作为Pb(Zr0.52Ti0.48)O3膜-CoFe2O4陶瓷复合材料的导电界面层,利用其优良的导电性保证磁电信号的有效输出。LaNiO3界面层的引入,使得复合材料体系的铁电性能、压电性能得到有效表达,其层面内磁电耦合系数达到58mV/(cm Oe)。继续优化制备工艺及界面层的参数,磁电耦合性能将进一步提高。
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在空气中采用γ射线辐照不熔化处理聚碳硅烷先驱丝,辐照先驱丝经NH3热解氨化、N2高温处理工序制备了Si3N4陶瓷纤维。利用红外光谱仪、碳硫分析仪、氮氧联测仪、X射线衍射仪、单纤维强度测试仪和扫描电子显微镜研究了辐照先驱丝的氨化过程以及最终制备Si3N4陶瓷纤维的性能。结果表明:辐照先驱丝在NH3中热解氨化时,随着氨化温度的升高,氨化纤维中碳含量逐渐降低、氮含量逐渐升高,在700℃时氨化纤维中有大量的Si-NH-Si和Si-NH2结构单元生成,经1000℃氨化后,氨化纤维中碳与氮含量分别为0.23%和28.75%;氨化纤维在N2中热处理时,随处理温度的升高,抗拉强度先升高后降低,在1200℃取得最大值为1.57GPa,当处理温度达1400℃时,Si3N4纤维由无定型结构长大转变为α-Si3N4晶型结构,抗拉强度仅为0.56GPa。
2013年10期 v.41;No.295 1318-1322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1913K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：3 ] - 黎阳;高家诚;
在空气中采用γ射线辐照不熔化处理聚碳硅烷先驱丝,辐照先驱丝经NH3热解氨化、N2高温处理工序制备了Si3N4陶瓷纤维。利用红外光谱仪、碳硫分析仪、氮氧联测仪、X射线衍射仪、单纤维强度测试仪和扫描电子显微镜研究了辐照先驱丝的氨化过程以及最终制备Si3N4陶瓷纤维的性能。结果表明:辐照先驱丝在NH3中热解氨化时,随着氨化温度的升高,氨化纤维中碳含量逐渐降低、氮含量逐渐升高,在700℃时氨化纤维中有大量的Si-NH-Si和Si-NH2结构单元生成,经1000℃氨化后,氨化纤维中碳与氮含量分别为0.23%和28.75%;氨化纤维在N2中热处理时,随处理温度的升高,抗拉强度先升高后降低,在1200℃取得最大值为1.57GPa,当处理温度达1400℃时,Si3N4纤维由无定型结构长大转变为α-Si3N4晶型结构,抗拉强度仅为0.56GPa。
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以高纯商业Y2O3、α-Al2O3和Er2O3粉体为原料,以TEOS(正硅酸乙酯)和MgO为烧结助剂,采用固相反应和真空烧结技术制备了0.5%Er:YAG透明陶瓷,并对样品的致密化行为、显微结构演化和光学性能进行了系统的研究。结果表明:1760℃烧结的Er:YAG透明陶瓷(保温时间50 h)的结构均匀致密,平均晶粒尺寸约为30μm,几乎没有晶界和晶内气孔。厚度为4 mm的Er:YAG陶瓷样品在1 200 nm处的直线透过率高达83.2%,样品的气孔率低达1.96×10–6。
2013年10期 v.41;No.295 1323-1330页 [查看摘要][在线阅读][下载 8002K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 刘强;刘婧;李江;曾燕萍;巴学巍;潘裕柏;程晓农;郭景坤;
以高纯商业Y2O3、α-Al2O3和Er2O3粉体为原料,以TEOS(正硅酸乙酯)和MgO为烧结助剂,采用固相反应和真空烧结技术制备了0.5%Er:YAG透明陶瓷,并对样品的致密化行为、显微结构演化和光学性能进行了系统的研究。结果表明:1760℃烧结的Er:YAG透明陶瓷(保温时间50 h)的结构均匀致密,平均晶粒尺寸约为30μm,几乎没有晶界和晶内气孔。厚度为4 mm的Er:YAG陶瓷样品在1 200 nm处的直线透过率高达83.2%,样品的气孔率低达1.96×10–6。
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利用将火焰热喷涂技术、自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术结合在一起的自反应淬熄法制备了前驱体空心复相陶瓷微珠,然后通过热处理获得了钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波材料,研究不同热处理温度(600、850、1 100℃)对其形貌、相结构、相的相对含量与微波电磁性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,空心微珠的表面出现晶粒并逐渐长大,发育逐步充分,1100℃时出现明显的六角晶型物相;主相BaFe12O19和副产物相BaAl12O19含量之和逐渐升高,复介电常数的实部ε′和虚部ε′′逐渐降低,复磁导率的实部μ′和虚部μ′′在一定频段范围内有增大趋势;空心微珠吸波性能逐步增强。当热处理温度为1 100℃时,空心微珠的最低反射率为–19.5 dB,低于–10 dB的频带为8.7~10 GHz和15~17.3 GHz,带宽达到3.6GHz,优于未热处理、600、850℃热处理温度下的吸波性能。
2013年10期 v.41;No.295 1331-1338页 [查看摘要][在线阅读][下载 2864K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 蔡旭东;王建江;许宝才;娄鸿飞;侯永伸;
利用将火焰热喷涂技术、自蔓延高温合成技术及快速冷却凝固技术结合在一起的自反应淬熄法制备了前驱体空心复相陶瓷微珠,然后通过热处理获得了钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波材料,研究不同热处理温度(600、850、1 100℃)对其形貌、相结构、相的相对含量与微波电磁性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,空心微珠的表面出现晶粒并逐渐长大,发育逐步充分,1100℃时出现明显的六角晶型物相;主相BaFe12O19和副产物相BaAl12O19含量之和逐渐升高,复介电常数的实部ε′和虚部ε′′逐渐降低,复磁导率的实部μ′和虚部μ′′在一定频段范围内有增大趋势;空心微珠吸波性能逐步增强。当热处理温度为1 100℃时,空心微珠的最低反射率为–19.5 dB,低于–10 dB的频带为8.7~10 GHz和15~17.3 GHz,带宽达到3.6GHz,优于未热处理、600、850℃热处理温度下的吸波性能。
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以片状Fe3O4纳米颗粒为润滑油添加剂,在四球摩擦试验机中考察了其在#40机油中的摩擦化学性质和对摩擦副摩擦化学的影响。结果表明:与摩擦前的片状Fe3O4纳米颗粒相比,摩擦化学作用使得摩擦后纳米颗粒的性质(如:相组成、晶粒尺寸、比表面积、氧化转变温度、磁性能、结晶度和晶面间距)有所改变。片状Fe3O4纳米颗粒由于与摩擦副持续的高速摩擦产生了机械力化学效应,其诱发片状Fe3O4纳米颗粒在摩擦副表面发生摩擦化学反应,最终生成了一层或多层富含Fe、FeO、Fe3O4、γ-FeOOH、γ-Fe2O3和α-Fe2O3等物相的稳定抗摩擦自修复保护膜,从而阻止摩擦副直接接触,起到抗磨减摩作用。
2013年10期 v.41;No.295 1339-1346页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K] [下载次数：382 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：3 ] - 高传平;王燕民;向龙华;胡大为;潘志东;
以片状Fe3O4纳米颗粒为润滑油添加剂,在四球摩擦试验机中考察了其在#40机油中的摩擦化学性质和对摩擦副摩擦化学的影响。结果表明:与摩擦前的片状Fe3O4纳米颗粒相比,摩擦化学作用使得摩擦后纳米颗粒的性质(如:相组成、晶粒尺寸、比表面积、氧化转变温度、磁性能、结晶度和晶面间距)有所改变。片状Fe3O4纳米颗粒由于与摩擦副持续的高速摩擦产生了机械力化学效应,其诱发片状Fe3O4纳米颗粒在摩擦副表面发生摩擦化学反应,最终生成了一层或多层富含Fe、FeO、Fe3O4、γ-FeOOH、γ-Fe2O3和α-Fe2O3等物相的稳定抗摩擦自修复保护膜,从而阻止摩擦副直接接触,起到抗磨减摩作用。
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利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)模板剂的疏水基作用,经水热法制备了具备独特孔结构和表面特性的掺锶羟基磷灰石微球,通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、比表面积、红外光谱、Zeta电位仪等手段对微球进行表征,并研究了制备条件,如:掺锶量、CTAB浓度、前驱体液pH值等,与微球孔结构、表面特性及载药/释药性能之间的关系。结果表明:当Sr与Sr+Ca的摩尔比为0.3时,微球具有最高的比表面积,同时调节CTAB用量和前驱体液pH值也能显著影响其结构和载药释药性能。
2013年10期 v.41;No.295 1347-1353页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 蒋飞;王德平;王会;沈悠曲;姚爱华;叶松;
利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)模板剂的疏水基作用,经水热法制备了具备独特孔结构和表面特性的掺锶羟基磷灰石微球,通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、比表面积、红外光谱、Zeta电位仪等手段对微球进行表征,并研究了制备条件,如:掺锶量、CTAB浓度、前驱体液pH值等,与微球孔结构、表面特性及载药/释药性能之间的关系。结果表明:当Sr与Sr+Ca的摩尔比为0.3时,微球具有最高的比表面积,同时调节CTAB用量和前驱体液pH值也能显著影响其结构和载药释药性能。
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- 严学华;高庆侠;杨小飞;李扬;唐华;
开发新型的、高活性的光催化材料是未来光催化技术的发展方向。Ag3PO4由于具有高的量子效率、强的光氧化能力和高效光催化降解有机污染物的能力,已成为材料学、化学、能源和环境科学等领域研究的热点课题。从制备方法、形貌控制以及光催化活性等方面综述Ag3PO4基光催化材料的研究进展与现状,对Ag3PO4基光催化材料面临的问题进行了讨论,并对该类光催化材料的未来发展方向提出了相应的建议。
2013年10期 v.41;No.295 1354-1365页 [查看摘要][在线阅读][下载 13096K] [下载次数：3086 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：40 ] |[阅读次数：3 ] - 严学华;高庆侠;杨小飞;李扬;唐华;
开发新型的、高活性的光催化材料是未来光催化技术的发展方向。Ag3PO4由于具有高的量子效率、强的光氧化能力和高效光催化降解有机污染物的能力,已成为材料学、化学、能源和环境科学等领域研究的热点课题。从制备方法、形貌控制以及光催化活性等方面综述Ag3PO4基光催化材料的研究进展与现状,对Ag3PO4基光催化材料面临的问题进行了讨论,并对该类光催化材料的未来发展方向提出了相应的建议。
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通过正交试验分析不同阳极氧化电压、氧化时间、氧化次数以及热处理温度对TiO2纳米管阵列电极性能的影响机理,使用电化学工作站测试电极光电化学性能,结合扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外–可见漫反射光谱等表征手段着重研究影响电极催化性能的内在机理。结果表明:不同阳极氧化和热处理使电极获得不同的微观结构和晶型,导致电极光催化性能差异明显。60V恒压下1次阳极氧化1h的样品经500℃热处理后,保持规整的纳米管阵列结构和较大的活性面积,并获得了特殊的分层混晶结构,具有较好的催化活性。同时,使用同一电极进行多次光催化制氢反应。紫外光照下,在0.5mol/LNa2SO4+0.5 mol/L乙二醇水溶液中,0.5 V偏压下获得了5.3 mL/(h cm2)的稳定产氢速率,证明电极具有稳定的光催化制氢活性。
2013年10期 v.41;No.295 1366-1374页 [查看摘要][在线阅读][下载 3066K] [下载次数：693 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：3 ] - 潘能乾;廖建军;李丹红;王桂振;李建保;林仕伟;
通过正交试验分析不同阳极氧化电压、氧化时间、氧化次数以及热处理温度对TiO2纳米管阵列电极性能的影响机理,使用电化学工作站测试电极光电化学性能,结合扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外–可见漫反射光谱等表征手段着重研究影响电极催化性能的内在机理。结果表明:不同阳极氧化和热处理使电极获得不同的微观结构和晶型,导致电极光催化性能差异明显。60V恒压下1次阳极氧化1h的样品经500℃热处理后,保持规整的纳米管阵列结构和较大的活性面积,并获得了特殊的分层混晶结构,具有较好的催化活性。同时,使用同一电极进行多次光催化制氢反应。紫外光照下,在0.5mol/LNa2SO4+0.5 mol/L乙二醇水溶液中,0.5 V偏压下获得了5.3 mL/(h cm2)的稳定产氢速率,证明电极具有稳定的光催化制氢活性。
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- 李北星;蔡老虎;
基于灰色系统理论、Fick定律,通过研究粉煤灰掺量、pH值对酸性化速率系数K的影响,对酸性化数据进行灰色建模,建立了综合考虑粉煤灰掺量、pH值、时间依赖性的混凝土酸性化预测模型。采用实验室加速试验方法,探讨了提高酸性水环境下混凝土结构使用寿命的有效方法。结果表明:酸性化预测模型能有效反映酸性化过程的实际状况,且所需数据量少,无需知道原始数据的先验特征;酸性水环境下混凝土表面采用水性渗透型无机防水剂、清水混凝土保护涂料进行防腐,混凝土结构寿命的增加率的效果远高于增加保护层厚度的,使混凝土结构的使用寿命有了"质"的提升。
2013年10期 v.41;No.295 1375-1380页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K] [下载次数：392 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：3 ] - 李北星;蔡老虎;
基于灰色系统理论、Fick定律,通过研究粉煤灰掺量、pH值对酸性化速率系数K的影响,对酸性化数据进行灰色建模,建立了综合考虑粉煤灰掺量、pH值、时间依赖性的混凝土酸性化预测模型。采用实验室加速试验方法,探讨了提高酸性水环境下混凝土结构使用寿命的有效方法。结果表明:酸性化预测模型能有效反映酸性化过程的实际状况,且所需数据量少,无需知道原始数据的先验特征;酸性水环境下混凝土表面采用水性渗透型无机防水剂、清水混凝土保护涂料进行防腐,混凝土结构寿命的增加率的效果远高于增加保护层厚度的,使混凝土结构的使用寿命有了"质"的提升。
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文章探讨了SO3对高镁水泥熟料中C3S晶型的调控以及对该熟料水化性能的影响。通过X射线衍射对熟料矿物含量和C3S的晶型进行表征并测试了熟料的净浆强度及结合水。研究表明:当SO3的掺量为1%、2%时不会对C3S的形成带来阻碍,样品中f-CaO含量均小于1%。在该熟料中,阿利特以M3型为主,多为细小的晶体,SO3的掺入能够稳定M1型的阿利特。1%~2%SO3的掺入能促进熟料的水化,提高熟料的中后期强度,当掺量为2%时3、28d净浆抗压强度分别提高8%和5%。水化程度随着SO3掺量的增加而增加,水化产物中含有大量的钙钒石。
2013年10期 v.41;No.295 1381-1386页 [查看摘要][在线阅读][下载 5628K] [下载次数：326 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：3 ] - 李晓冬;沈裕盛;黎学润;周妍;沈晓冬;
文章探讨了SO3对高镁水泥熟料中C3S晶型的调控以及对该熟料水化性能的影响。通过X射线衍射对熟料矿物含量和C3S的晶型进行表征并测试了熟料的净浆强度及结合水。研究表明:当SO3的掺量为1%、2%时不会对C3S的形成带来阻碍,样品中f-CaO含量均小于1%。在该熟料中,阿利特以M3型为主,多为细小的晶体,SO3的掺入能够稳定M1型的阿利特。1%~2%SO3的掺入能促进熟料的水化,提高熟料的中后期强度,当掺量为2%时3、28d净浆抗压强度分别提高8%和5%。水化程度随着SO3掺量的增加而增加,水化产物中含有大量的钙钒石。
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采集江西火山岩区代表性硅质火山岩样品,用化学分析、岩相学和X射线衍射(XRD)方法研究其化学组成、矿物类型和结构构造,采取火山岩石粉水泥砂浆强度比测定其火山灰活性指数,通过统计方法讨论并揭示硅质火山岩主要性能与火山灰活性的关系。结果表明:火山岩样品(除个别外)28d火山灰活性指数≥65%,可作为水泥砂浆和混凝土用天然火山灰质材料;珍珠岩火山灰活性最高,这是其玻璃质比例甚高和富硅铝质高温型矿物所致;角砾状熔结凝灰岩含较多大砾状岩屑和低温型矿物致使火山灰活性较低。火山岩岩相学分析的基质含量与XRD分析的非晶态相含量在岩石性能及对火山灰活性影响方面一致。火山岩活性指数与非晶态含量、化学成分SiO2含量或化学成分SiO2+Al2O3含量的复相关性表现良好,可应用活性指数与这些岩石主要参数的拟合方程预测火山岩的火山灰活性指数,从而判断其是否具备用作混凝土掺合料的潜质。
2013年10期 v.41;No.295 1387-1394页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K] [下载次数：845 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：3 ] - 喻乐华;周双喜;欧辉;邓文武;
采集江西火山岩区代表性硅质火山岩样品,用化学分析、岩相学和X射线衍射(XRD)方法研究其化学组成、矿物类型和结构构造,采取火山岩石粉水泥砂浆强度比测定其火山灰活性指数,通过统计方法讨论并揭示硅质火山岩主要性能与火山灰活性的关系。结果表明:火山岩样品(除个别外)28d火山灰活性指数≥65%,可作为水泥砂浆和混凝土用天然火山灰质材料;珍珠岩火山灰活性最高,这是其玻璃质比例甚高和富硅铝质高温型矿物所致;角砾状熔结凝灰岩含较多大砾状岩屑和低温型矿物致使火山灰活性较低。火山岩岩相学分析的基质含量与XRD分析的非晶态相含量在岩石性能及对火山灰活性影响方面一致。火山岩活性指数与非晶态含量、化学成分SiO2含量或化学成分SiO2+Al2O3含量的复相关性表现良好,可应用活性指数与这些岩石主要参数的拟合方程预测火山岩的火山灰活性指数,从而判断其是否具备用作混凝土掺合料的潜质。
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研究了钢渣–熟石灰碳化砖的强度、干燥收缩、吸水率和安定性等特性。结果表明:钢渣–熟石灰砖在碳化后,强度可提高3~4倍,干燥收缩和吸水率显著降低,安定性问题得到解决。钢渣–熟石灰碳化砖的最优熟石灰/钢渣比为0.2,其质量指标满足MU20级建筑砖的要求。此外,采用X射线衍射,压汞法和热重差热分析法分析了钢渣–熟石灰碳化砖的碳化作用机理和环保效果。
2013年10期 v.41;No.295 1395-1400页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] [下载次数：695 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：3 ] - 曹伟达;杨全兵;
研究了钢渣–熟石灰碳化砖的强度、干燥收缩、吸水率和安定性等特性。结果表明:钢渣–熟石灰砖在碳化后,强度可提高3~4倍,干燥收缩和吸水率显著降低,安定性问题得到解决。钢渣–熟石灰碳化砖的最优熟石灰/钢渣比为0.2,其质量指标满足MU20级建筑砖的要求。此外,采用X射线衍射,压汞法和热重差热分析法分析了钢渣–熟石灰碳化砖的碳化作用机理和环保效果。
2013年10期 v.41;No.295 1395-1400页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K] [下载次数：695 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：3 ] - 罗明勇;曾强;庞晓贇;李克非;
采用水胶比0.45的净浆、砂浆和混凝土材料,以水蒸气等温吸附法和压汞法为试验方法,以GAB吸附模型为数据分析手段,通过等温吸附曲线、脱附曲线、滞回曲线和孔隙分布,研究使用水蒸气等温吸附法表征水泥基材料的孔隙结构。研究结果表明:骨料对水泥基材料的水蒸气等温吸附曲线几乎没有影响;水泥基材料吸附/脱附滞回曲线出现在整个湿度区域,并在湿度为80%达到最大值;考虑表面吸附层能够提高水蒸气等温吸附计算的孔隙分布精度;水蒸气等温吸附法得到的孔隙率和比表面积与压汞法得到的数值具有正相关性;微孔(r<3nm)中能量不稳定和显孔(r>3nm)中"墨水瓶"效应是水蒸气等温吸附过程滞回现象的主要原因。
2013年10期 v.41;No.295 1401-1408页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [下载次数：919 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：3 ] - 罗明勇;曾强;庞晓贇;李克非;
采用水胶比0.45的净浆、砂浆和混凝土材料,以水蒸气等温吸附法和压汞法为试验方法,以GAB吸附模型为数据分析手段,通过等温吸附曲线、脱附曲线、滞回曲线和孔隙分布,研究使用水蒸气等温吸附法表征水泥基材料的孔隙结构。研究结果表明:骨料对水泥基材料的水蒸气等温吸附曲线几乎没有影响;水泥基材料吸附/脱附滞回曲线出现在整个湿度区域,并在湿度为80%达到最大值;考虑表面吸附层能够提高水蒸气等温吸附计算的孔隙分布精度;水蒸气等温吸附法得到的孔隙率和比表面积与压汞法得到的数值具有正相关性;微孔(r<3nm)中能量不稳定和显孔(r>3nm)中"墨水瓶"效应是水蒸气等温吸附过程滞回现象的主要原因。
2013年10期 v.41;No.295 1401-1408页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] [下载次数：919 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：3 ]
- 程琥;高丹;施志聪;
以醋酸锂、醋酸锰、醋酸镁、正硅酸四乙酯为原料,采用溶胶–凝胶法制备Li2Mn1–x Mgx SiO4/C正极材料。用X射线衍射和扫描电子显微镜表征材料的晶体结构和形貌。结果表明,掺杂10%Mg的Li2MnSiO4材料仍具有正交斜方结构。电化学测试结果表明:Mg掺杂能够提高Li2MnSiO4材料的比容量,在16.65mA/g电流密度下,Li2Mn1–x Mgx SiO4/C(x=0.1)材料的首次放电比容量为212 mA h/g。用X射线衍射和X射线光电子能谱研究了硅酸锰锂正极材料的容量衰减机理,其主要是由硅酸锰锂晶体结构退化引起的。
2013年10期 v.41;No.295 1409-1414页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K] [下载次数：364 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：4 ] - 程琥;高丹;施志聪;
以醋酸锂、醋酸锰、醋酸镁、正硅酸四乙酯为原料,采用溶胶–凝胶法制备Li2Mn1–x Mgx SiO4/C正极材料。用X射线衍射和扫描电子显微镜表征材料的晶体结构和形貌。结果表明,掺杂10%Mg的Li2MnSiO4材料仍具有正交斜方结构。电化学测试结果表明:Mg掺杂能够提高Li2MnSiO4材料的比容量,在16.65mA/g电流密度下,Li2Mn1–x Mgx SiO4/C(x=0.1)材料的首次放电比容量为212 mA h/g。用X射线衍射和X射线光电子能谱研究了硅酸锰锂正极材料的容量衰减机理,其主要是由硅酸锰锂晶体结构退化引起的。
2013年10期 v.41;No.295 1409-1414页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K] [下载次数：364 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 葛武杰;邵群;丁岩芝;王小连;陈永红;
研究了中温固体氧化物燃料电池的新型层状钙钛矿Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ(YCBC)阴极材料。采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法合成了YCBC以及YBaCo2O5+δ(YBC)粉体。X射线衍射结果表明:YCBC粉体在950℃空气中煅烧3 h能够很好地成相,而YBC粉体需要1 100℃。电导率测试结果表明:在整个测试温度350~800℃范围内,YCBC的电导率(435~506 S/cm)明显比YBC的电导率(205~323 S/cm)高。使用电化学阻抗谱技术测试了对称电池YCBC/SDC/YCBC和阳极支撑的单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的电化学性能。以H2为燃料气(含体积分数3%水蒸气),空气为氧化剂,650℃时单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的最大输出功率为351 mW/cm2。目前研究表明YCBC是具有潜力的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。
2013年10期 v.41;No.295 1415-1420页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：3 ] - 葛武杰;邵群;丁岩芝;王小连;陈永红;
研究了中温固体氧化物燃料电池的新型层状钙钛矿Y0.8Ca0.2BaCo2O5+δ(YCBC)阴极材料。采用柠檬酸–硝酸盐自蔓延燃烧法合成了YCBC以及YBaCo2O5+δ(YBC)粉体。X射线衍射结果表明:YCBC粉体在950℃空气中煅烧3 h能够很好地成相,而YBC粉体需要1 100℃。电导率测试结果表明:在整个测试温度350~800℃范围内,YCBC的电导率(435~506 S/cm)明显比YBC的电导率(205~323 S/cm)高。使用电化学阻抗谱技术测试了对称电池YCBC/SDC/YCBC和阳极支撑的单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的电化学性能。以H2为燃料气(含体积分数3%水蒸气),空气为氧化剂,650℃时单电池YCBC/SDC/Ni-SDC的最大输出功率为351 mW/cm2。目前研究表明YCBC是具有潜力的中温固体氧化物燃料电池阴极材料。
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采用机械混合和高温固相反应法,在2%(摩尔分数)ZnO掺杂BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95的质子导体(BZCY-Z2)中添加0~15%(摩尔分数)NaCl,在1400℃保温4h,制备BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95/ZnO/NaCl(BZCY-Z2-Cl)复相质子导体。结果显示,加入NaCl作为复相烧结助剂后,由于出现液相,降低了试样的烧结温度与保温时间,从而改善了试样的烧结性能;NaCl均匀分布于晶界,改善了晶界特性,提高了晶界质子导电性,质子导体于700℃时在湿氢气氛中总电导率达7.48×10–3S/cm;电解质支撑型单元电池测试结果表明,单电池在550、600、650和700℃下离子传导系数分别达到0.97、0.97、0.95和0.93,表明该电解层材料为良好的质子导体;700℃时功率密度为17 mW/cm2,由于电解层厚度较厚(0.9nm),导致输出功率相对较低。上述结果表明所制备的质子导体材料具有良好的电化学性能。
2013年10期 v.41;No.295 1421-1425页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 徐江海;江虹;郭瑞松;张立欣;
采用机械混合和高温固相反应法,在2%(摩尔分数)ZnO掺杂BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95的质子导体(BZCY-Z2)中添加0~15%(摩尔分数)NaCl,在1400℃保温4h,制备BaZr0.63Ce0.27Y0.10O2.95/ZnO/NaCl(BZCY-Z2-Cl)复相质子导体。结果显示,加入NaCl作为复相烧结助剂后,由于出现液相,降低了试样的烧结温度与保温时间,从而改善了试样的烧结性能;NaCl均匀分布于晶界,改善了晶界特性,提高了晶界质子导电性,质子导体于700℃时在湿氢气氛中总电导率达7.48×10–3S/cm;电解质支撑型单元电池测试结果表明,单电池在550、600、650和700℃下离子传导系数分别达到0.97、0.97、0.95和0.93,表明该电解层材料为良好的质子导体;700℃时功率密度为17 mW/cm2,由于电解层厚度较厚(0.9nm),导致输出功率相对较低。上述结果表明所制备的质子导体材料具有良好的电化学性能。
2013年10期 v.41;No.295 1421-1425页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 吴显明;陈上;赵俊海;何海亮;麻明友;
采用湿化学法在LiNi0.05Mn1.95O4表面包覆锂离子导体LiTi2(PO4)3。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、电位阶跃、交流阻抗技术对合成产物进行物相、形貌和电化学分析。结果表明:LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4与未包覆LiNi0.05Mn1.95O4具有相似的X射线衍射结果,LiNi0.05Mn1.95O4包覆LiTi2(PO4)3前后的锂离子扩散系数变化不大,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4颗粒边界和轮廓变得模糊。LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4的比容量略低于未包覆LiNi0.05Mn1.95O4,且随着LiTi2(PO4)3包覆量的增加而减小,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4循环性能得到了大幅提高。
2013年10期 v.41;No.295 1426-1430页 [查看摘要][在线阅读][下载 2092K] [下载次数：191 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 吴显明;陈上;赵俊海;何海亮;麻明友;
采用湿化学法在LiNi0.05Mn1.95O4表面包覆锂离子导体LiTi2(PO4)3。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、电位阶跃、交流阻抗技术对合成产物进行物相、形貌和电化学分析。结果表明:LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4与未包覆LiNi0.05Mn1.95O4具有相似的X射线衍射结果,LiNi0.05Mn1.95O4包覆LiTi2(PO4)3前后的锂离子扩散系数变化不大,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4颗粒边界和轮廓变得模糊。LiTi2(PO4)3包覆LiNi0.05Mn1.95O4的比容量略低于未包覆LiNi0.05Mn1.95O4,且随着LiTi2(PO4)3包覆量的增加而减小,但包覆LiTi2(PO4)3后的LiNi0.05Mn1.95O4循环性能得到了大幅提高。
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以微米硅(Si)和纳米碳黑(Cp)粉体为主要原料,采用经机械化学法合成的碳化硅(SiC)和15%和25%的纳米碳颗粒与碳化硅(Cp-SiC)的复合粉体,并经无压烧结得到了Cp/SiC陶瓷基复合材料,分析了在不同温度条件下Cp/SiC烧结体的氧化行为。结果表明:当温度小于700℃时,Cp/SiC复合陶瓷在空气中的氧化受C—O2反应控制,致使其为均匀氧化;700℃时,氧化后的复合材料显气孔率最大,弯曲强度达极小值;大于700℃,氧化过程受O2的气相扩散控制,呈非均匀氧化;700~900℃之间,O2通过微裂纹的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程;900~1 100℃之间,O2通过SiC缺陷的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程,并在1 000℃时的最初的2 h内,复合材料弯曲强度增大,且达到了极大值。同时表明,纳米碳含量是影响复合材料强度及氧化行为的关键因素,添加纳米碳质量分数为15%的Cp/SiC复合陶瓷可以作为一种抗氧化性能优良的玻璃夹具材料。
2013年10期 v.41;No.295 1431-1436页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：3 ] - 陆有军;王燕民;吴澜尔;黄振坤;
以微米硅(Si)和纳米碳黑(Cp)粉体为主要原料,采用经机械化学法合成的碳化硅(SiC)和15%和25%的纳米碳颗粒与碳化硅(Cp-SiC)的复合粉体,并经无压烧结得到了Cp/SiC陶瓷基复合材料,分析了在不同温度条件下Cp/SiC烧结体的氧化行为。结果表明:当温度小于700℃时,Cp/SiC复合陶瓷在空气中的氧化受C—O2反应控制,致使其为均匀氧化;700℃时,氧化后的复合材料显气孔率最大,弯曲强度达极小值;大于700℃,氧化过程受O2的气相扩散控制,呈非均匀氧化;700~900℃之间,O2通过微裂纹的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程;900~1 100℃之间,O2通过SiC缺陷的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程,并在1 000℃时的最初的2 h内,复合材料弯曲强度增大,且达到了极大值。同时表明,纳米碳含量是影响复合材料强度及氧化行为的关键因素,添加纳米碳质量分数为15%的Cp/SiC复合陶瓷可以作为一种抗氧化性能优良的玻璃夹具材料。
2013年10期 v.41;No.295 1431-1436页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：3 ]
- 王志强;刘家祥;饶发明;
以轻烧白云石粉料为原料,采用二次碳化法,通过控制碳化终止pH值、热解温度和碳化时间等条件制备高纯碱式碳酸镁。研究了碳化时Ca2+、Mg2+浓度与pH值的关系,建立了它们之间的数学关系模型,计算出一次碳化的最佳碳化终止pH值为7.27,实验得出的一次碳化的最佳碳化终止pH值为7.20,相对误差为0.27%,实验结果与计算结果吻合;二次碳化以Mg2+浓度不变为终止条件,此时溶液pH值在7.0左右。运用X射线衍射仪对碱式碳酸镁样品进行物相表征,结果表明其分子式为4MgCO3 Mg(OH)2 4H2O。通过化学分析得到的碱式碳酸镁中MgO含量为42.25%,CaO含量为0.03%,Fe含量为0.001%,明显优于中国化工行业标准(HG/T 2959—2010)的优等品指标。
2013年10期 v.41;No.295 1437-1441页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K] [下载次数：454 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：3 ] - 王志强;刘家祥;饶发明;
以轻烧白云石粉料为原料,采用二次碳化法,通过控制碳化终止pH值、热解温度和碳化时间等条件制备高纯碱式碳酸镁。研究了碳化时Ca2+、Mg2+浓度与pH值的关系,建立了它们之间的数学关系模型,计算出一次碳化的最佳碳化终止pH值为7.27,实验得出的一次碳化的最佳碳化终止pH值为7.20,相对误差为0.27%,实验结果与计算结果吻合;二次碳化以Mg2+浓度不变为终止条件,此时溶液pH值在7.0左右。运用X射线衍射仪对碱式碳酸镁样品进行物相表征,结果表明其分子式为4MgCO3 Mg(OH)2 4H2O。通过化学分析得到的碱式碳酸镁中MgO含量为42.25%,CaO含量为0.03%,Fe含量为0.001%,明显优于中国化工行业标准(HG/T 2959—2010)的优等品指标。
2013年10期 v.41;No.295 1437-1441页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K] [下载次数：454 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：3 ] - 邹雪华;陈天虎;张萍;陈冬;刘海波;庆承松;
采用X射线粉末衍射仪、热重分析仪、透射电子显微镜、比表面积分析仪等研究空气中热处理铜陵新桥天然针铁矿的结构演化。热分析结果表明:针铁矿在154.5℃开始脱羟基向赤铁矿转变,在300℃时相转变完全。煅烧温度250~700℃之间,虽然产物都是赤铁矿,但都保持针铁矿原有的形貌特征,且产物的比表面积和孔结构随煅烧温度变化有明显差异。300℃煅烧产物由于脱羟基水,针铁矿假象颗粒内部出现1~5μm大小的孔,且具有最大的比表面积(107.8m2/g);随着煅烧温度升高,由于赤铁矿晶体生长变大,赤铁矿晶体间空隙变大,比表面积逐步降低;煅烧温度大于700℃时,由于赤铁矿晶粒生长开始出现颗粒间烧结现象,针铁矿假象颗粒内部和外部空隙进一步减少,当煅烧温度达到900℃时,针状形貌变成粗短圆柱状,此时比表面积降至最小值为4.8m2/g。结果表明:铜陵新桥针铁矿可以在300~400℃空气中煅烧获得高比表面积的纳米孔材料,在环境保护领域具有很大的潜在应用价值。
2013年10期 v.41;No.295 1442-1446页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：703 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：64 ] |[阅读次数：3 ] - 邹雪华;陈天虎;张萍;陈冬;刘海波;庆承松;
采用X射线粉末衍射仪、热重分析仪、透射电子显微镜、比表面积分析仪等研究空气中热处理铜陵新桥天然针铁矿的结构演化。热分析结果表明:针铁矿在154.5℃开始脱羟基向赤铁矿转变,在300℃时相转变完全。煅烧温度250~700℃之间,虽然产物都是赤铁矿,但都保持针铁矿原有的形貌特征,且产物的比表面积和孔结构随煅烧温度变化有明显差异。300℃煅烧产物由于脱羟基水,针铁矿假象颗粒内部出现1~5μm大小的孔,且具有最大的比表面积(107.8m2/g);随着煅烧温度升高,由于赤铁矿晶体生长变大,赤铁矿晶体间空隙变大,比表面积逐步降低;煅烧温度大于700℃时,由于赤铁矿晶粒生长开始出现颗粒间烧结现象,针铁矿假象颗粒内部和外部空隙进一步减少,当煅烧温度达到900℃时,针状形貌变成粗短圆柱状,此时比表面积降至最小值为4.8m2/g。结果表明:铜陵新桥针铁矿可以在300~400℃空气中煅烧获得高比表面积的纳米孔材料,在环境保护领域具有很大的潜在应用价值。
2013年10期 v.41;No.295 1442-1446页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：703 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：64 ] |[阅读次数：3 ]