原料组成对多微孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷显微结构与性能的影响

利用原位分解合成法,以轻烧MgO、Fe2O3和Al(OH)3为原料,成功制备了多微孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷,并研究原料组成对其显微结构与性能的影响。研究结果表明:当理论镁铁铝复合尖晶石含量为0%(质量分数,下同)时,试样中颈部连接形成较少,耐压强度较低;当理论镁铁铝复合尖晶石含量为4%~16%时,试样中生成的液相量增多,物质运输速率加大,形成的颈部连接较多,耐压强度较高;当理论镁铁铝复合尖晶石含量为24%时,试样中镁铁铝复合尖晶石生成带来的体积膨胀增多,增大颗粒间距,颈部连接的形成减少,试样的耐压强度减小。同时,当理论镁铁铝复合尖晶石含量为12%~16%时,多微孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷具有较高的显气孔率(22.3%~24.6%)、较低的体积密度(2.75~2.80 g/cm^(3))和较高的耐压强度(100.6~123.1 MPa)。

超级电容器用羧基氧化钌薄膜的充放电性能

以RuCl3.3H2O异丙醇溶液为前驱体,分别加热到250、270、300和400℃制备超级电容器用羧基氧化钌薄膜。借助红外光谱仪、扫描电镜、透射电镜和电化学分析仪等手段,研究薄膜的物相结构、微观形貌和电容性能。结果表明:经270℃保温2 h处理后,薄膜的成分为羧基氧化钌。随热处理温度升高,薄膜的比电容逐渐降低,快速充放电性能提高。薄膜的比表面积为88 m2/g;薄膜的比电容达到859 F/g,附着力为20.13 MPa,16 000次循环充放电后比电容保持在充放电循环前的99.7%。

羧基氧化钌薄膜的热分解机理及其伏安性能

以RuCl3.3H2O异丙醇溶液为前驱体,采用原位分解法制备了超级电容器用羧基氧化钌薄膜。借助X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、电化学分析仪和扫描电镜等手段,研究了薄膜的热分解机理及其电容性能和微观形貌。结果表明:随温度升高,RuCl3.3H2 O异丙醇溶液经历了先复合再分解的物相演变的过程之后才生成羧基氧化钌薄膜。羧基对薄膜的性能有重要影响,薄膜经300℃保温2 h处理后比电容达728 F.g-1,1000次充放电循环后保持在99.47%,附着力达24.56 MPa。

多孔镁基镁铁铝复合尖晶石耐火骨料的合成机理

多孔骨料是对耐火材料进行轻量化设计的关键。以轻烧菱镁矿、氢氧化铝和铁红为原料,采用原位分解合成法,成功制备了多孔镁基镁铁铝复合尖晶石耐火骨料,在分析烧成温度(1000~1600℃)对显微结构与强度影响的基础上,研究了多孔骨料的合成机理。研究表明:当烧成温度为1000~1300℃时,试样内气孔来自微颗粒内和微颗粒之间,基本没有颈部连接;当烧成温度升高到1400~1600℃时,微颗粒内气孔合并长大、迁出,颈部显著长大,强度提高;镁铁铝复合尖晶石的形成过程分为2步,一是在氢氧化铝假象表面生成MgAl_(2)O_(4)后,再与Fe^(3+)反应生成环状镁铁铝复合尖晶石,二是在MgO位置生成MgFe_(2)O_(4),再与Al^(3+)反应生成粒状和条状镁铁铝复合尖晶石;当烧成温度为1550℃时,试样具有优异的综合性能,其显气孔率为24.4%,中位孔径为25.89μm,导热系数为2.79 W/(m·K)(1000℃),耐压强度为74.4 MPa,与市售烧结镁砂相比,导热系数降低了64.7%。