非晶态快离子导体中的“混合碱效应”

通过对0.5[xNa_2O—(1-x)Li_2O]—0.5P_2O_5和0.3[xNa_2O—(1-x)Li_2O]—0.7B_2O_3两个非晶态碱金属离子玻璃体系的制备和测试,证明了非晶态快离子导体中“混合碱效应”的存在,并由实验曲线找出了这两种玻璃材料的转变温度T_8、离子电导率σ_T、幂前因子σ_O和激活能E_a分别与组成该材料的摩尔分数x之间的相互关系。     

Na_2O-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系统快离子玻璃的电导和NMR谱

制备了Na_2O含量较高的Na_2O-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2四元系玻璃,测定了它们的电导率及电导率与组分的关系。用NMR和IR谱对该玻璃作了结构基团研究。所制备样品在300℃下的电导率可达10~(-3)Ω~(-1)cm~(-1)以上。当用Al_2O_3代B_2O_3时,样品电导率升高,并对此从结构上作了解释。     

15℃硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水体系相平衡与相图

采用等温溶解平衡法研究四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水15℃时固液相平衡,测定了体系溶解度和平衡液相的密度、折光率.研究发现:该体系15℃稳定相图中包含一个共饱点(L+Li_2B_4O_7·3H_2O+K_2B_4O_7·4H_2O+Mg_2B_6O_(11)·15H_2O),其液相组成为w(Li_2B_4O_7)1.31%、w(K2B4O7)10.57%、w(Mg B4O7)0.05%;3个固相结晶区为Li_2B_4O_7·3H_2O、K_2B_4O_7·4 H_2O、Mg_2B_6O_(11)·15H_2O,体系无复盐或固溶体生成.溶液中硼酸锂、硼酸钾对多水硼镁石有很强的盐析效应,液相的密度和折光率随溶液中硼酸锂浓度的增加呈有规律的变化.采用经验公式对密度和折光率进行关联,计算值和实验值吻合较好.     

新非晶态快离子导体15Agl—Ag_4P_2O_7的研究

采用“单辊淬火”技术,在赝二元系AgI—Ag_4P_2O_7他人已报导的玻璃形成区之外,制备成功一种新的非晶态快离子导体15AgI—Ag_4P_2O_7.对于带有混合电极的片状样品,以交流电桥法测定的室温下银离子电导率为1×10~(-2)Ω~(-1)cm(-1).这比同组份晶态材料稍低;室温至200℃范围内的导电激活能为0.24eV.以Wagner直流反对称极化法测得其电子电导率至少比银离子电导率低三个数量级。     

掺杂氧化物对V_2O_5-P_2O_5-Bi_2O_3系玻璃的性能影响

为减少电子浆料配制中含铅玻璃粉.对环境的污染,以V_2O_5-P_2O_5-Bi_2O_3为基体,添加Na_2O、Li_2O、Sb_2O_3、CuO、B_2O_3为辅助原料,采用高温熔融和水淬的工艺制备低熔点钒磷铋系玻璃.通过差热分析法、热膨胀测试法和块体失重法研究5种氧化物添加对钒磷铋系玻璃的特征温度、热膨胀系数和化学稳定性的影响.结果表明,Na_2O、Li_2O和Sb_2O_3的掺杂均可提高其特征温度.玻璃样品的热膨胀系数与Na_2O和Sb_2O_3含量近似成正比.当Li_2O含量为5%,其玻璃的热膨胀系数最小.Na2O和Sb2O3的添加能使玻璃的化学稳定性上升.Li2O破坏了网络结构,导致玻璃样品的化学稳定性下降.     

玻璃导体中两种阳离子共存时的特殊现象

玻璃导体中一价阳离子含量的多少,对玻璃电导率的影响极大。有趣的是当在玻璃导体中含有两种一价阳离子时,电导率反而比仅含一种阳离子时低很多。笔者通过对0.5[XNa_2O-(1-X)Li_2O]—0.5P_2O_5系列玻璃的制备和测量获得该系列玻璃的转变温度T_g、电导率σ_T、激活能E_a和指数前项σ_0随两种碱金属氧化物Na_2O和Li_2O含量变化的基本规律。     

掺杂量及烧结温度对W掺杂Li7La3Zr2O12陶瓷电解质性能的影响

采用固相反应法制备W掺杂Li_7La_3Zr_2O_(12)(Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12))陶瓷电解质,探究掺杂量及烧结温度对样品烧结特性、晶体结构、显微形貌及离子电导率的影响。结果表明:W掺杂可以稳定立方相Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12),当x=0.3时,1 200℃烧结20 h制备的样品30℃下离子电导率达到最高值5.77×10~(-4) S/cm,相较于未掺杂样品提高一个数量级;以x=0.3为固定掺杂量、改变不同烧结温度,1 180℃烧结20 h获得的样品离子电导率达到最高为7.05×10~(-4) S/cm。当x=0.1～0.3时,晶粒尺寸分布均匀,在10～20μm左右;当x=0.4时,产生晶粒熔合现象且有晶体析出,这种特殊的显微形貌导致样品电性能劣化。     

高压对非晶态快离子导体(AgI)_(0.788)(Ag_2O·B_2O_3)_(0.212)性能的影响

研究了压力(高达10.9kbar)对非晶态快离子导体(AgI)_(0.788)(Ag_2O·B_2O_3)_(0.212)的室温电导率及晶化温度T_c的影响。压片样品的电导和压力的关系表明,随压力增加,其电导下降,而且在5.0kbar附近出现转折点.在室温13℃±2℃时,常压—5.0 kbar及5.0—9.0 kbar下的激活体积分别为1.34cm~3mol~(-1)和1.92cm~3mol~(-1)。样品经高压处理后在常压下的差热分析表明其T_c有所降低,而且压力愈大,T_c就愈低。     

LiCl-Li_2B_4O_7-H_2O三元体系在0,30,40℃下的相平衡研究

本文报道了三元体系LiCl-Li_2B_4O_7-H_2O在0,30,40℃时的溶度与饱和溶液的折光率.在这些温度下,体系均属简单共饱型.体系中除Li_2B_4O_7·3H_2O和LiCl2H_2O(0℃)或LiCl·H_2O(30,40℃)外,无其他固相生成.     

TiO_2-B_2O_3对钛酸锂锌微波陶瓷的掺杂改性

采用传统固相法制备钛酸锂锌(Li2Zn Ti3O8)微波陶瓷,研究改性剂TiO_2-B2O_3的不同含量对其结构及微波介电性能的影响.结果表明:B_2O_3在Li_2ZnTi_3O_8微波陶瓷的烧结过程中形成了液相,加速了传质,并降低Li_2ZnTi_3O_8微波陶瓷的烧结温度到900℃.TiO_2在Li2ZnTi_3O_8陶瓷中起到调节谐振频率温度系数τ_f的作用.当TiO_2-B2O_3的添加量为质量分数4.5%时,900℃保温4 h所制备的陶瓷具有良好的微波介电性能:介电常数εr=25.9,品质因数Q×f=46 487 GHz,τf=-0.35×10~(-6)/℃.     

关于非晶态离子导体Ag_5I_2PO_4的研究——(Ⅰ)不同温度下热处理样品的红外光谱及晶化动力学研究

本文报道了对不同温度下热处理非晶态Ag_5I_2PO_4样品的IR谱研究结果,提出了PO_4~(3-)在非晶态和晶态时的两种畸变构型,最后又采用DSC技术测定了该种材料的晶化激活能。     

银硼磷玻璃系统的形成区、电导和离子传输研究

制备了AgX-Ag_2O-P_2O_5-B_2O_3(X=Br,Cl)系统快离子玻璃样品,确定了其玻璃的形成区,测量了该系统玻璃的离子电导率、迁移数、玻璃转变温度和红外光谱。提出了该系统中银离子迁移的结构模型,玻璃是BO_3、BO_4、PO_4基团和Ag~+离子、Br~-离子或Cl~-离子组成的。玻璃中AgX、Ag_2O和B_2O_3/P_2O_5含量越多,电导率就越大。电导率随组成的变化从结构和化学键的观点进行了解释。     

Li-Zn-Zr-Ti-Cu系铁氧体x射线衍射的研究

通过对锂锌铁氧体(Li_(0.5)Fe_(0.5))_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4的射线衍射,研究了用 Zr、Ti和 Cu 离子代换 Fe 离子对晶格常数和孔隙率的影响.1样品的制备样品化学式为:(Li_(0.5)Fe_(0.5))_(0.7)Zn_(0.3)(Zr_(1-y)Ti_yCu)_xFe_(2-2x)Bi_(0.003)O_4,其中 x=0.10;0.20,y=0;0.25;0.50;0.75;1.0,首先在800℃温度中预烧4h,之后二次球磨压制成形,最后烧结4h,随炉冷却,烧     

Li2Mg2.95M0.05TiO6(M=Mg,Zn,Co,Ca)型 微波介质陶瓷介电性能研究

采用一步法制备了Li_2Mg_(2.95)M_(0.05)Ti O_6(M为Mg,Zn,Co,Ca)型微波介质陶瓷,讨论了掺杂离子种类对陶瓷烧结行为、组成、微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:所得陶瓷样品的主晶相为Li_2Mg_3Ti O_6,掺加Mg~(2+)的样品有少量Mg_2Ti O_4杂质相;掺加Ca~(2+)的样品可形成介电常数(ε_r)高达170,温度系数(τ_f)达+800×10~(-6)/℃且能够与主晶相共存形成稳定复合体系的Ca Ti O_3;掺Ca~(2+)的样品在1 370℃保温6 h,可得到介电常数(ε_r)为16.7,品质因数(Q×f)为83 900 GHz,谐振温度系数(τ_f)接近于0×10~(-6)/℃的最佳介电性能的样品.     

Ce_(1-x)Dy_xO_(2-δ)固体电解质的合成及其性能研究

采用溶胶-凝胶法合成Ce1-xDyxO2-δ(x=0.05~0.50)固溶体,通过X射线衍射、拉曼光谱、原子力显微镜对样品进行结构表征,利用交流阻抗谱测试其电性能.结果表明:掺入Dy3+可提高Ce1-xDyxO2-δ的电导率,其中Ce0.9Dy0.1O2-δ的电导率最高,活化能最小,600℃时的电导率为5.50×10-3S.cm-1,活化能为0.85 eV,比纯CeO2的电导率提高了3个数量级.     

Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米热障涂层材料的制备及其热物性能研究

Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7是一种三元稀土氧化物材料,具有耐腐蚀性能好、熔点高、热导率低、热稳定性良好等优点,在热障涂层领域有着潜在的应用前景.以Sm_2O_3,ZrOCl_2·8H_2O和Ce(NO_3)3·6H_2O为原材料,通过水热合成法制备了Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7是纳米材料,并与同样方法制备的Sm_2Zr_2O_7的相关性能进行了对比.通过TG-DSC、XRD、Raman、SEM等测试手段对材料的热行为、相结构、晶粒尺寸和形貌等参数进行了表征.结果表明:Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米材料在高温热处理后为烧绿石结构,初始样品的晶粒尺寸为5.43 nm,比表面积为103.11 m2g~(-1).同时对热导率、热膨胀系数等热物性能进行了研究,其热导率为1.04 W m~(-1)K~(-1),热膨胀系数为10.86×10~(-6)K~(-1),这些性能均满足热障涂层的标准.与Sm_2Zr_2O_7相比,Sm_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7具有更优异的性能,是一种具有广泛应用前景的纳米热障涂层材料.     

玻璃相变的DTA研究

应用差热分析方法(DTA)研究Li_2O—Al_2O_3—SiO_2系统、PbO—ZnO—B_2O_3系统和CaO—MgO—Al_2O_3—SiO_2系统基础玻璃的相变,指出配合以TG、EGA、EGD以及XRD.SARX可以得到满意的结果。 指出了基础玻璃及微晶玻璃的吸热效应和放热效应的种类和DTA在研究玻璃相变中的应用范围。本文兼作纪念法国学者H·le Chatelier发表DTA研究论文一百周年。     

CuI-Cu_2O-P_2O_5-B_2O_3四元系铜快离子玻璃的形成区和电导

本文研究了0.30CuI0.70(Cu_2OP_2O_5B_2O_3)四元系玻璃的形成区,测量了此系玻璃的离子电导率和玻璃的转变温度,并从结构和化学键的观点上解释了玻璃电导率随组成的变化。四元系是由相应的三元系CuI-Cu_2O-P_2O_5中引入B_2O_3而得到的。实验表明,四元系能够得到比相应的三元系好的离子电导率和热稳定性。     

Na_2B_4O_7-Mg_2B_6O_(11)-H_2O体系298.15K时固液相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究Na_2B_4O_7-Mg_2B_6O_(11)-H_2O体系在298.15,K时稳定相平衡,并测定其溶解度及物化性质(密度和折光率).根据实验数据绘制稳定相图及物化性质-组成图.研究结果表明:该体系为水合物I型,无复盐及固溶体形成;相图中有1个共饱点E(Na_2B_4O_7·10H_2O+Mg_2B_6O_(11)·15H_2O),对应的液相组成(质量分数)为Na_2B_4O_72.95%、Mg_2B_6O_(11)0.034%;2条单变量溶解度曲线AE和BE;2个单盐结晶区,对应的平衡固相分别为Na_2B_4O_7·10H_2O和Mg_2B_6O_(11)·15H_2O;平衡液相中随着Na_2B_4O_7含量的不断增加,Mg_2B_6O_(11)的溶解度逐渐减小,表明Na_2B_4O_7对Mg_2B_6O_(11)有较强的盐析作用.稳定平衡液相的密度、折光率均随着液相中Na_2B_4O_7质量分数的变化呈有规律的变化.采用经验公式对密度和折光率进行了关联,计算值和实验值吻合较好.     

Na_2O/B_2O_3对陶瓷基础结合剂性能的影响

采用固相熔融法制备了Na_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系金刚石砂轮用陶瓷基础结合剂,考察了Na_2O与B_2O_3摩尔比对结合剂耐火度、流动性、气孔率、体积密度、抗折强度及显微结构的影响。结果表明,随着Na_2O与B_2O_3摩尔比升高,结合剂的耐火度降低、气孔率变化较小、流动性增强、体积密度增加、抗折强度先增加后减弱、显微结构也随之先致密后稀疏;当Na_2O与B_2O_3摩尔比为1.5时,结合剂综合性能最好,其抗折强度高达56 MPa,耐火度为720℃,流动性为190%;结合剂为非晶态结构,孔隙少,结构较致密,连接桥粗壮光滑。