四方相纳米钛酸钡粉体的制备及性能研究

在传统固相法制备四方相纳米钛酸钡粉体中,碳酸钡前驱体的分散性与粒径对所得钛酸钡的形貌、粒径以及介电性能起重要作用。本研究以氢氧化钡与干冰为原料,通过控制氢氧化钡的浓度,制备了碳酸钡粉体,然后以此为原料,制备了钛酸钡粉体和陶瓷,并研究了钛酸钡陶瓷的介电性能。结果表明:本研究制得粒径为180 nm的短棒状碳酸钡粉体,和粒径为400 nm的高分散、高均匀、纯四方相的钛酸钡粉体。在1250℃下煅烧制得钛酸钡陶瓷,其介电常数为4885,介质损耗因数为0.0189。

材料类专业虚拟仿真实验项目建设与应用

虚拟仿真实验项目建设,不仅是材料科学与工程专业自身发展的内在需求,也是工程认证以学生为中心及持续改进的现实需求,更是材料类专业综合性实验教学的迫切需要。在此背景下,该文分析材料类专业建设虚拟仿真实验项目的必要性,以磁控溅射镀膜虚拟仿真实验项目建设为例分析材料类专业虚拟仿真实验项目的建设基本思路和建设,介绍磁控溅射虚拟仿真实验项目的应用效果以及对教学改革的促进作用,为材料类专业其他虚拟仿真实验项目的建设提供借鉴。

新工科背景下专业核心课程群产教协同探索——以新能源材料与器件专业化学电源设计与工艺核心课程群为例

产教协同教学是新工科背景下符合新能源领域新型人才培养的重要教学模式。以化学电源设计与工艺核心课程群为例,介绍了桂林电子科技大学新能源材料与器件专业能量存储方向的产教协同经验。专业核心课程群以培养学生的核心专业技术竞争力为主要目的,突出地域特色,强调产业化元素,将课程思政、课程知识结构、创新能力培养、产业化思维培养、因材施教作为重点改革对象,以课程考核为抓手,以产助教,以教促产,从而完成了“产业—教学—产业”的闭环,实现产教协同,使毕业生在具备专业技术能力的同时能够适应产业化变革的要求,进而提高毕业生职业发展的可持续性。

MLCC绝缘介质Ba_(1-x)Ca_(x)TiO_(3)粉体的水热制备及介电研究

为提高MLCC绝缘介质材料BaTiO_(3)的上限温度和高温稳定性,本文以BaCl_(2)·H_(2)O、CaCl_(2)和H_(2)TiO_(3)为原料,KOH为矿化剂,在210℃/22 h水热反应条件下制备了Ba_(1-x)Ca_(x)TiO_(3)纳米粉体。利用XRD、SEM、LCR检测手段对样品物相结构、微观形貌和介电性能进行表征分析。结果表明:所得粉体样品均匀分散、粒径细小,粒径为(110±20)nm;Ca^(2+)的掺杂提高了BaTiO_(3)的居里温度,在1250℃/2 h条件下获得了居里温度为136.2℃、常温介电常数为1882、介质损耗因数为0.02的Ba_(0.91)Ca_(0.09)TiO_(3)陶瓷,实现了小粒径、窄分布、低团聚、高性能MLCC绝缘介质材料的制备。

铝掺杂氧化锌陶瓷的冷烧结制备及性能研究

采用两步冷烧结工艺(TS-CSP)在300℃超低温度下制备了高密度的铝掺杂氧化锌(AZO)陶瓷。采用XRD、密度测试仪、SEM、四探针测试系统等对AZO陶瓷的物相、相对密度、微观结构和电学性能进行了测试及表征。结果表明,Al掺杂量对AZO陶瓷的结构与性能有重要影响。当Al_(2)O_(3)掺杂量为2.0 wt.%时,可制备出无杂相、结构致密、电学性能良好的AZO陶瓷,经退火处理后其相对密度高达99.46%,电阻率低至3.43×10^(-3)Ω·cm。该方法制备的AZO陶瓷具有重要的应用前景。

微波烧结钛酸钡陶瓷的微观结构及介电性能

为了提高BaTiO_(3)陶瓷的性能,以固相法合成的高四方相钛酸钡粉体为原料,采用微波烧结法和传统烧结法制备了钛酸钡陶瓷,通过XRD、SEM、XPS、LCR分析仪对样品进行表征,并分析了微波烧结与传统烧结制备的钛酸钡陶瓷的成分偏析差别。实验结果表明,微波烧结制备的钛酸钡陶瓷颗粒尺寸均匀,界面处Ba原子偏析少,因而钛酸钡陶瓷的常温介电常数得到显著的提升。经微波1 100℃烧结2 h的钛酸钡陶瓷的颗粒尺寸为1μm,其在10 kHz下的常温介电常数为5 688,介电损耗为0.021,而经传统1 250℃烧结2 h的钛酸钡陶瓷断面未出现明显颗粒,其在10 kHz下的常温介电常数仅为3 257,介电损耗为0.021。

单分散纳米氧化铟锡粉末的水热合成

以金属铟和锡为原料,于碱性环境240℃水热合成12h并经500℃煅烧2h得到了 粒径为70±10nm,比表面积为11 m2／g的高纯氧化铟锡(ITO)粉末.由SEM、激光粒度测试 仪和BET三种方法分析得到的粉末平均粒径相吻合,证明制备的粉末是单分散状态的.研究 还发现,提高铟锡初始浓度和氢氧化钠过量浓度均有利于小粒径单分散ITO粉末的制备,但 过高的氢氧化钠过量浓度会使粉末出现团聚.

以科研相融合的《薄膜技术与薄膜材料》课程实践教学改革初探

薄膜技术与薄膜材料已成为构筑当今高新技术产业发展的基本要素,薄膜技术与薄膜材料课程是材料科学与工程、应用物理等专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程现行实践教学中的不足,对科研与实践教学相结合的教学内容、教学形式进行了阐述和讨论。

二氧化锆掺杂堇青石微晶玻璃的制备与性能研究

采用水热合成技术,在220℃的水热温度下反应12 h,并经900℃煅烧,制备了SEM粒径为(100±10)nm、主晶相为α-堇青石、比表面积为11.2 m^2/g的ZrO_2掺杂Mg_2Al_4Si_5O_(18)微晶玻璃粉体。研究了反应浓度与形貌、粒径大小之间的关系,探讨了ZrO_2掺杂量和烧结工艺对堇青石微晶玻璃性能的影响,试验结果表明:适量的ZrO_2掺杂量有利于获得α-堇青石,并促进析晶,当ZrO_2掺杂量为3%、热处理工艺为900℃/2 h时,获得了热膨胀系数为4.6×10^(-6)K^(-1)、软化温度为818℃的微晶玻璃,可满足4J29合金的封装,并表现出理想的封装性能。

材料科学与工程专业学生工程素养与创新能力培养实践研究——以桂林电子科技大学材料科学与工程学院为例

工程教育专业认证已成为我国高校新的风向标,是我国工程类毕业生走向世界提供具有国际互认质量标准的"通行证"。本文探讨了在工程教育专业认证背景下桂林电子科技大学材料科学与工程专业学生工程素养与创新能力培养的模式及经验,提出校企联合培养工程人才的合作思路及实际做法,为工程教育提供了新的思路。

球形单分散Cu2O纳米粉体的制备

硫酸铜和适量氨水反应形成铜氨络合物并加入葡萄糖溶液,最后加入NaOH溶液,制备了平均粒径为200 nm,比表面积为5.1 m2/g的球形氧化亚铜粉体,由SEM、激光粒度测试仪和BET三种方法分析得到的粉末平均粒径相吻合,证明制备得到的粉末是单分散状态的。XRD显示产物为立方相的氧化亚铜,未出现金属铜的衍射峰。实验发现,产物粒径随氨水用量和硫酸铜初始反应浓度的增加而减小,葡萄糖用量和反应温度对产物粒径和均匀性也有着重要影响。

LiSbO3含量对BiMnO3掺杂K(0.5)Na(0.5)NbO3陶瓷的结构与压电性能的影响研究

采用传统陶瓷常压烧结工艺制备(0.996–x)KNN-0.004BM-xLS(x=0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06)无铅压电陶瓷,着重研究了LS的含量对(0.996–x)KNN-0.004BM-xLS陶瓷相结构和压电性能的影响。结果表明,当x≤0.02时,陶瓷具有单一的正交相结构;当0.03≤x≤0.05时,陶瓷具有正交相与四方相共存的过渡结构;当x=0.06时,陶瓷具有单一的四方相结构。陶瓷的MPB成分范围在0.03≤x≤0.05。随着LS含量的增加,陶瓷材料的d33和kp均先增加后减小,当x=0.05时,均达到最大值,分别为230 pC/N和0.42;陶瓷的To-t和Tc均向低温方向移动;当x=0时,陶瓷的To-t和Tc分别为455和215℃;当x=0.02时,陶瓷的To-t和Tc分别为385和150℃;当x=0.06时,To-t和Tc分别降至370℃和75℃。

水热法制备ITO薄膜的研究

以铟锡氯化物为原料,采用水热法在玻璃基片上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜,并利用X射线衍射 (XRD)、能谱分析(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对薄膜的相结构、化学组成及形貌进行了表征,研究了水热温度和时间等条件对ITO薄膜光吸收特性的影响。结果表明,水热法制备的ITO薄膜呈体心立方多晶结构且均匀、致密。薄膜在可见光区透射比可达98．2%,具备低成本大规模制备ITO薄膜的潜力。

双马来酰亚胺树脂微球的制备及其影响因素

考察了双马来酰亚胺树脂(BMI)/二烯丙基双酚A(DBA)质量比对BMI/DBA/聚醚酰亚胺(PEI)共混体系固化物相结构以及BMI树脂微球的影响。研究显示:a.随着m(BMI)∶m(DBA)从3.65减少到0.55,BMI/DBA/PEI共混体系的微观相结构呈混合相-反转相-双连续相规律变化。b.在m(BMI)∶m(DBA)为1.87、1.33和0.95时,可以制得微米级的BMI树脂微球。c.BMI/DBA质量比对BMI树脂微球的粒径及其分布有明显影响,而且m(BMI)∶m(DBA)在1.33时,制得的BMI树脂微球粒径及其分布最小。

水热法制备海绵钛负载TiO_2膜

以H2O2为氧化剂、KOH为矿化剂,采用一步水热法在多孔海绵钛载体上制备了颗粒大小约为0.5μm的四方状锐钛矿TiO2膜,并研究了产物TiO2膜对目标降解物亚甲基蓝溶液的光催化性能,探讨了矿化剂浓度对产物TiO2膜晶型、形貌及光催化性能的影响.结果表明,KOH矿化剂有利于TiO2膜在海绵钛表面的生成与晶化,当KOH在0.12mol/L时,海绵钛负载TiO2膜有着最佳的光催化性能:光催化反应45min,亚甲基蓝溶液的降解率达95%.采用该法制备的TiO2光催化剂回收简单,反复利用后,其光催化性能无明显下降.

水热法制备海绵钛负载二氧化钛膜及性能研究

以多孔海绵钛为载体,2 mol/L H2O2为氧化剂,0.15 mol/L KOH为矿化剂,在水热条件下一步合成了颗粒大小约为0.5mm的四方状锐钛矿海绵钛负载TiO2膜。以XRD、SEM观察海绵钛负载TiO2膜晶型、形貌,以亚甲基蓝为目标降解物研究了其光化性能催化,并探讨了水热时间对产物TiO2膜晶型、形貌及光催化性能的影响。结果表明,12 h为最佳水热时间,海绵钛负载TiO2膜有着最佳的光催化性能:光催化反应60 min,亚甲基蓝溶液的降解率达99%。采用该法制备的TiO2光催化剂回收简单,反复利用后,其光催化性能无明显下降。

组建材料类大学生创新项目指导教师团队与其实施办法思考

本文介绍了组建材料类大学生创新项目指导教师团队的四种方法,这些方案的实施可更深层次的帮助学生解决跨界专业难题和复杂工程问题。

阳极支撑SSZ电解质膜的水热法制备

采用水热法制备固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极支撑的SSZ(Sc2O3稳定的ZrO2)电解质膜,研究了沉淀剂及阳极性质、水热前驱体、pH值、水热时间与温度等诸多因素对SSZ水热膜的影响,确定了最佳工艺条件。研究表明:得到的SSZ电解质膜呈立方晶型,且纯度高、与阳极结合紧密,厚度均匀、致密,经过3～6次水热沉积,电解质膜厚度为20～50mm,经电导率测试800℃时达0.078S/cm,与SSZ陶瓷体相比具有良好的电导活性。

基于地方产业链推进产教深度融合——以桂林电子科技大学材料科学与工程学院能源方向为例

随着国家经济社会发展,发展职业教育、形成高校与企业联动的人才培养模式势在必行。发挥高校的人才及科研平台优势,实现高校服务地方的职能是地方院校办学导向之一。如何实现高校与企业的密切融合,相互支持、相互促进,最终形成校企的良性互动是教育改革探索的主要课题。本文介绍了笔者及团队首先从专业导论、专业认知实习及专业实验课程改革入手增加企业元素,提升学生学习内在动力。在此基础上,整合校企师资力量、实践平台,紧抓生产实习实践环节实现学生能力与企业诉求的无缝对接。此外,建立合理的产教融合育人的评价及反馈机制,促进产教深度融合。这些对策取得了一定的效果,希望对地方院校产教融合模式提供一些借鉴。

Sr_2SiO_4:Eu^(2+)发光材料的燃烧法制备及其光谱特性

采用燃烧法制备Sr2SiO4:Eu2+发光材料。采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光度计对样品的晶体结构、微观形貌和光谱特性进行表征。研究结果表明:退火后样品的晶体结构属于正交晶系的α′-Sr2SiO4,掺杂Eu2+对晶体结构没有影响。荧光光谱测试表明:Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射光谱均为宽带谱,激发和发射主峰分别为335 nm和493 nm,分别对应于Eu2+的4f7→4f65d1和4f65d1→4f7跃迁。随着点火温度的增加,激发和发射光谱强度均呈先增后降的变化。点火温度750℃时材料的激发和发射峰强度最大。随着Eu2+掺杂量的增加,Sr2SiO4:Eu2+材料的激发和发射强度均先增大,在掺杂0.01 mol Eu2+时达到最高值,而后随着Eu2+掺杂量的增大,激发和发射峰强度减小。制备的Sr2SiO4:Eu2发光材料有望用于白光LED领域。