ESR研究ZrO_2纳米晶的点缺陷

电子自旋共振(ESR)是研究晶体中点缺陷和化合物中离子价态的实验方法之一.ESR实验研究发现ZrO_2纳米晶中的点缺陷与材料制备的方法和工艺密切相关.通常情况下ZrO_2多晶和微晶是白色的,Zr~(4+)和O~(2-)都是非磁性离子,自旋量子数s均为零,因而没有ESR信号.但用柠檬酸盐爆炸分解方法制备的纳米晶(粒径为9.2nm)是深灰色的,并测到了色心的ESR信号,这是由于爆炸分解法制备的纳米晶是在极短促的瞬间生成的,晶粒中有许多色心点缺     

沉淀法制备纳米ZrO2(Y2O3)析晶过程的研究

ZrO_2系陶瓷在结构陶瓷中占有重要地位。为了获得性能优异的ZrO_2陶瓷,须获得高纯,超细,少团聚以及结构可以控制的ZrO_2粉体。Srinivasan和沈志坚等人的研究认为,沉淀过程pH值影响了水合氧化锆凝胶的结构,进而影响了凝胶热分解后ZrO_2和Y_2O_3(MgO)-PSZ的相组成。戴健和仇海波等人的研究还表明通过控制沉淀过程pH值可以获得无团聚,甚至单球分散状的ZrO_2纳米粉。此外,韩利成等人的研究认为,残留Cl~-、NH_4~+离子使干凝胶中非架桥羟基数量增加,导致粉末产生硬团聚体。朱宣惠,Dole等人的研究认为,通过水洗去除Cl~-、NH_4~+离子,再经有机溶剂脱水减少表面张力,可以防止硬团聚的产生。可见在用液相沉淀法制备ZrO_2纳米粉时,沉淀过程的pH值以及NH_4Cl的存在(Cl~-、NH_4~+)对ZrO_2超细粉的相结构以及团聚状态都有重要影响。因此研究pH值,清洗工艺对其析晶过程的影响具有十分重要的意义。     

氮化锆对氮化硅基复相陶瓷室温导电特性的影响

一、前言 制备Si_3N_4-ZrO_2复合材料时,Si_3N_4与ZrO_2易反应生成ZrN。ZrN的生成改变了Si_3N_4材料的绝缘性能。本文研究了Si_3N_4-ZrO_2复合材料的室温导电特性。结果表明:Si_3N_4-ZrO_2复合材料在室温下电阻率随加入ZrO_2的量的增加而降低。对同一组成的样品,其电阻率随制备温度的提高而呈下降趋势。这种材料的低电阻率对进一步研究它的放电加工有利。     

Y-TZP陶瓷中钇的晶界富集

添加Y_2O_3的四方ZrO_2多晶(Y-TZP)陶瓷是一类韧性极高的结构陶瓷材料,其高韧性主要来源于断裂过程四方ZrO_2(T-ZrO_2)的马氏体相变吸收了裂纹扩展能量。而T-ZrO_2的保留与相变特性除了与其在瓷体中所处的状态有关外,直接依赖于稳定剂Y_2O_3的含量以     

Si上Bi2Sr2Ca1Cu2O7-x超导膜分形现象的AFM观察

利用射频磁控溅射方法,在Si衬底上用YSZ(Y稳定的ZrO_2)作为缓冲层成功地淀积了Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_(7-x)(BSCCO)超导膜,其零电阻温度T_c=82K.在利用原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)作材料的表面形貌和微结构观察分析时,首次在BSCCO超导膜中观察到了分形晶化,并测得其分形维数d=1.795,本文报道了这一观察结果.     

时效处理的MgO-(Al_2O_3)-PSZ陶瓷断裂过程的声发射行为

一、前言 适当控制部分稳定ZrO_2(PSZ)陶瓷的冷却过程,合理选择高温特效的条件,可令c~*-ZrO_2基相中的t~(**)-ZrO_2沉淀相处于既保持至室温,又便于向m-ZrO_2相转变的状态;从而提高材料的增韧和强化效果。若在亚共析温度区进行时效,m~(***)-ZrO_2现将出现在晶界处;富MgO的δ相(Mg_2Zr_5O_(12))畴将在c/t相界面上优先成核,并导至c-ZrO_2晶格收缩,从而在基体中形成应力场。这将有利于应力诱发相变的发生,可望改善材料的力学性能。本     

双离子束溅射法生长MgO薄膜

氧化物薄膜近几年来受到了人们普遍的重视。MgO、SiO_2和ZrO_2等材料不仅可以用作各种电子器件中的绝缘层,还起到了隔离层的作用,可有效地阻止多层膜之间因互扩散造成的界面反应。迄今为止,实验已经证实许多材料都可作为很好的隔离层或多层膜中的绝缘层,包括 SrTIO_3、Y-ZrO_2、PrBa_2Cu_3O_7、Y_2O_3、CeO_2和MgO等。这些材料在不同的器件制备中具有不同的作用,可供选择。MgO是一种离子性很强的氧化物材料。属NaCl结构,溶点高达2800℃,介电常数为10,自由能最低的低指数解理面为{100}面,晶格常数     

两个新的具有高透氧能力的氧化物

钙钛矿型的复合氧化物,如La_(1-x)Sr_xCoO_3和La_(1-x)Sr_xNiO_3等,既具有高的电子导电能力,又具有高的氧离子传导能力,以其为主体的一类膜被称为混合导电型透氧膜,其透氧机理是:在膜的高氧压侧的氧分子被膜表面吸附后接收电子成为O~(2-)离子,然后通过膜体扩散到膜的另一侧,即低氧压侧,并在表面给出电子,然后进入气相,成为氧分子.与固体电解质膜,多γ-Al_2O_3膜以及有机透氧膜相比较,混合导电型陶瓷透氧膜对O_2有100%的选择性,氧透过率高(1100K时     

Fˉ体系中NaZr_2(XO_4)_3(X=P,As)的水热晶化

自从Hong等人发现了Nasicon相化合物Na_3Zr_2Si_2PO_(12)的超离子导电性能以来,人们对Nasicon及其相关结构的化合物进行了广泛的研究.这些化合物也表现出低热膨胀性能,可望作为抗热冲击材料和核废料储藏材料,NaZr_2(XO_4)_3(X=P,As)化合物是这一大类化合物的母体,其结构允许化学取代,从而能够得到许多同构化合物,这些化合物通常用固相反应法制备,较难以得到纯相和单晶.我们曾用水热法合成出纯相MTi_2(PO_4)_3(M=Li,Na,K),发现水热法优于固相反应法,F~-离子,作为矿化剂,对水热晶化有重要影响,我们曾在F~-体系中用水热晶化法生长出较大的完美的沸石单晶.本文描述了在F~-体系中用水热晶化法制备出     

关于高压结晶聚丙烯新晶型的讨论

全同立构聚丙烯(I-pp)是一种具有复杂多晶型结构的聚合物,在不同结晶条件下可生成α,β,γ,σ等晶型.聚丙烯的晶型及其转变一直是国内外学者研究的热点.研究聚丙烯各晶型间的相互关系及出现新晶型的可能性,对于探索聚丙烯结构和性能的关系具有重要意义.我们用自制的高压装置将以往聚丙烯高压结晶的压力从0～0.70GPa扩展至尚未见有文献报道的0～2.30GPa,并在pp中加入少量成核剂进行高压结晶.发现了一些有关pp晶     

Y-Ca-In-Ge石榴石型铁氧体的穆斯堡尔谱的温度关系研究

一种非磁性离子代换的石榴石型铁氧体,它们具有许多优点。但在研究应用过程中,对非磁性离子在(a),(d)和(c)三种晶位的分布情况尚有待于更深一步的研究。 作者对于一种由Ca~(2 )、In~(3 )、Ge~(4 )代换的YIG型材料Y_(2.78)Ca_(1.25)In_(0.6)Ge_(0.25)Fe_(4.11)O_(12)的磁性及在(a)和(d)晶位的离子分布情况,已经作了初步研究。在石榴石型铁氧体中,当四面体(d)晶位上的Fe~(3 )离子有一部分被非磁性离子代换时,由于离子的无规分布效应,不仅     

扩镁铌酸锂单晶的DTA表征

根据Midwinter报道掺镁铌酸钾(MgO:LiNbO_3)的寻常光和非寻常光折射率比纯LiNbO_3的折射率小.Sudo等利用镁离子内扩散LiNbO_3单晶光纤实现了晶纤具有芯-包层波导结构.本文对扩镁LiNbO_3单晶进行了差热分析(DTA),结果显示这些扩镁LiNbO_3单晶的Curie温度首先随着扩散时间的增长而降低,当扩散时间超过一定限度后又开始上升,且出现第二个相变点.众所周知,LiNbO_3只有唯一的一个Curie点,所以出现第二个相变点,这可能是扩镁表层的富MgO层出现的新相的相变点,经X射线衍射分析(XRD)得到相同的结论.     

Mg-Al-O-N系统的相关系

测定了Mg-Al-O-N系统在1800℃时的相关系。在靠Al_2O_3处形成一个范围很大的氧氮化铝镁尖晶石固溶体区.在组成6AlN·MgO处,没有得到AlN多型体。但是,在MgO-AlN-尖晶石三角形中,在富AlN处,与AlN一起出现的是Mg-Al-O-N混合多型体(以27R为主)。用高分辨率电子显微镜(HREM)观察得知:多型体主要由9-层结构基块组成,但它们普遍与8-层和7-层的基块共生长。     

纳米Ca_(1-x)La_xF_(2+x)的离子导电性

人们对氟离子导体研究深感兴趣,是因为F~-是最小的阴离子,只带一个电荷,有利于迁移;而且氟化物形成时有相当大的自由能变化,作为隔膜材料可得高电压和高能量密度的电池;此外,氟化物结构较简单,电子电导很小,使研究离子传导的理论模型简单化。一般都采用掺杂异价氟化物的方法来提高氟离子电异率,如法国固体化学研究所对(CaF_2+YF_3)、(β-PbF_2+BiF_3)等固溶体做过研究。但对纳米氟离子导体研究国内外尚未见报道。     

气凝胶超微粉Fe/ZrO2的光声光谱研究

当固体材料的晶粒直径达到激子的Pole直径时,其电子性质开始发生变化 这种量子尺寸效应使得材料显现出许多奇特的物理和化学性质,引起了许多科学工作者的浓厚兴趣.然而,以往的研究集中在单元素系统(如Ge,Ag等)、二元素系统(如SnO_2,ZrO_2,CdS等)的纳米固体材料.对于三元素系统固体材料的量子尺寸效应的研究尚未见报道.本文研究了三元素系统纳米材料Fe/ZrO_2的量子尺寸效应.Fe/ZrO_2是一种重要的Fischer-Tropsch反应的催化剂.Fe/ZrO_2用超临界流体干燥(SCFD)方法制备.该方法可极大地克服使凝胶粒子聚集的溶剂表面张力,是目前获得大孔容积高比表面氧化物气凝胶(Aerogel)超细粒子的最有效方法之一.本文研究了不同铁含量的几种不同粒子尺寸的Fe/ZrO_2的光声谱,并作了初步的理论解释.     

超低膨胀陶瓷磷酸锆锶钾系统的高温X射线衍射研究

热膨胀是陶瓷材料重要的物理性能.具有超低膨胀特性(α<1×10~(-6)/℃)的陶瓷材料在许多高技术领域有着重要的应用.80年代中期发现了以NaZr_2P_3O_(12)为母相的Na_2O—ZrO_2-P_2O_5-SiO_2系统超低膨胀陶瓷.由于它们还具有优良的抗热冲击性能、低的导热系数和适当的强度,有希望发展成理想的热机部件结构陶瓷材料.这些化合物通常具有磷酸锆钠型结构,属六方晶系(三方晶系,空间群R(?)c).其热膨胀参数可用两个主热膨胀系数α_α和α_(?)即垂直和平行于六方c轴的热膨胀系数来表示.这种由PO_4四面体和ZrO_6八面体共用顶角氧联结形成的开放式骨架结构,其某些离子可被广泛替代,形成一系列类似结构具有相异性能的化合物.本文研究不同组成的磷酸锆锶钾系统陶瓷材料的各个热膨胀系数随温度的变化及各向异性性质,以寻找零膨胀陶瓷的组分及探讨该类陶瓷何以具有超低热膨胀性能的本质.1 实验     

传感器电解质CaZr_(1-x)Mg_xO_(3-a)的导电性能

采用固相反应法在1673 K合成了CaZr_(1-x)Mg_xO_(3-α)(x=0,0.005,0.01,0.02)陶瓷粉体,在空气中1873K下对材料进行二次烧结10 h.X射线衍射物相分析结果确定合成后的样品中有CaZrO_3基固溶体和微量的MgO存在.为了明确CaZr_(1-x)Mg_xO_(3-α)的电化学性能,采用交流阻抗法在1073~1473 K,富氧气氛(Ar/O_2/D_2O)/(Ar/O_2/H_2O)和富氢气氛(Ar/H_2/H_2O)/(Ar/D_2/D_2O)下测量了固体电解质的电导率及其同位素效应与气氛依赖性.通过检测电导率的H/D同位素效应,确定了固体电解质的质子导电优势区域.结果显示在富氢气氛下,测定的1073~1473 K温度范围内有明显的H/D同位素效应,表明质子是主要的载流子.在富氧气氛下,1073~1273 K温度范围内,质子也是主要的载流子.该材料有可能作为氢传感器的固体电解质.     

不同聚合态胰岛素的晶体学研究:重组突变体B9(Ser→Asp)人胰岛素的系列结晶及其初步晶体学研究

用基因工程方法制备的B9(Ser→Asp)人胰岛素突变体是一种速效胰岛素.报道这一突变体的晶体生长,初步晶体学分析及衍射数据收集与处理.在不同的晶体生长条件下,分别得到了正交、四方、三方3种晶型的晶体.突变分子在不同晶型的晶体中以不同聚合方式存在,其构建单位分别是二体和六体.通过对这3种不同晶型的晶体结构解析和比较研究,将对此突变体的速效特性的结构基础以及胰岛素在不同条件下的自聚合特征有更深入的了解.     

不同晶型酞菁铜(CuPc)络合物的X射线光电子能谱(XPS)研究

酞菁铜(CuPc)作为染料和光导材料又在仿生学中具有重要意义,不同晶型的CuPc其性能各异。本支报道α、β、γ、χ不同晶型CuPc的X射线光电子能谱(XPS)研究,同时也报道它们各自的振起伴峰及价带谱结果,发现χ-CuPc与其他晶型间明显可见的变化,这与它的分子柱具二单元组结构相一致。而这些研究均未见文献报道。     

CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体, 在高压高温(3.1 GPa, 1073 K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体, 固溶温度明显低于常压下的固态反应温度. 结构分析表明, 立方Ce0.5Zr0.5O2固溶体在773 K以下是热稳定的. EPR结果显示Ce0.5Zr0.5O2固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在, 773 K退火也不引起Ce4+向Ce3+的还原. 阻抗谱测量表明固溶体是离子导体, 823 K时, 电导率 ? = 1.2×10?5 S/cm, 与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级; 1123 K时, ? = 2.1×10?3 S/cm, 小于掺杂的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率. 在高温区和低温区ln(σT )与1/T的关系满足斜率不同的两条直线, 但低温活化能小于高温活化能. 对实验结果进行了讨论.