Bi1-xLaxFeO3±δ薄膜的快速制备及铁电性

样品的制备是对影响样品质量的各个工艺参数进行优化的过程.传统的试错法是对各个参数逐个进行尝试,需要的周期较长.与传统的单参数尝试法相比,高通量样品制备方法可以对参数实现并行筛选,因而极大地缩短了优化工艺所需的时间.本工作借助高通量制备方法成功实现系列镧掺杂BiFeO_3薄膜的快速优化,包括对烧结温度、镧元素含量和高温固态反应气氛等关键工艺参数的快速筛选,同时分析了不同生长条件下样品的结构并测试了其铁电性.实验结果表明:1)560℃烧结可得到单相薄膜;2)测量不同La含量样品的铁电性,发现当E=75 kV/cm时,La=15%的样品剩余极化值(2Pr)最大,约为26.7μC/cm^2;3)在纯氧气氛下烧结有助于得到结晶性更好的单相Bi_(0.75)La_(0.25)FeO_(3±δ)薄膜,并且能够提高薄膜的铁电性.

枯草芽孢杆菌BI1产抗真菌脂肽培养条件的优化

采用Plackett—Burman设计对枯草芽孢杆茵BI1产抗菌脂肽培养条件中相关影响因素(即种龄、接种量和pH值)的效应进行评价并筛选出重要的影响因素,然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了重要影响因素的最佳条件,优化后的溶血透明圈直径达到17.5 mm,比优化前的13.75 mm提高了27.27%。

微量铈对Sn57Bi1Ag焊料合金组织性能的影响

研究了微量铈对Sn57Bi1Ag焊料合金性能(物理性能、润湿性能及力学性能等)与组织的影响。结果表明,与Sn57Bi1Ag焊料合金相比,添加铈的作用较明显,适量的铈可有效细化组织,抑制焊料/Cu界面的金属间化合物的生长;能略微降低焊料熔化温度;但是提高了焊料合金的电阻率;未能改善焊料合金的耐蚀性能;当铈含量(质量分数)为0.05%时,焊料有较好的润湿性。当铈含量为0.05%～0.25%时焊料合金具有较好的综合性能。

枯草芽孢杆菌BI1-1产抗白念珠菌物质培养条件的优化

目的对发酵产抗白念珠菌物质的培养基及培养条件进行优化,使抗菌物质的产量得到提高。方法以基本培养基为基础,利用单因素实验,确定碳氮源。采用Plackett-Burman设计对培养条件中相关影响因素的效应进行评价并筛选出重要的影响因素。然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了重要影响因素的最佳条件。结果优化后的碳源为蔗糖4%,氮源为硫酸铵0.5%,发酵条件为pH值7.53,温度30.48℃,培养时间64.4h。结论优化后的抗菌抑菌圈直径达到40.00mm,比优化前的18.25mm提高了119.2%。

实时定量PCR检测逆境下盐芥ABI1基因表达水平

运用实时定量PCR的方法对盐芥ABI1基因在干旱、ABA、冷和盐胁迫下的表达情况进行了检测,并对ABI1在耐盐植物中的抗逆能力进行了分析,为粮食作物的耐逆性改良奠定基础。

Eu^3＋取代Bi1．5MgNb1．5O7陶瓷的结构与介电性能

采用固相法制备Bi1.5-xEuxMgNb1.5O7(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6)陶瓷。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和阻抗分析仪分别对陶瓷的相结构、显微结构和介电性能进行表征。结果表明:当Eu3+取代量(x)较小(x≤0.5)时,所有组分的陶瓷样品均保持单一的焦绿石相;当x=0.6时,样品出现少量的EuNbO4杂相。随着Eu3+取代量的增加,陶瓷的介电常数逐渐减小,介电损耗先减小后增大,温度系数显著增大。当x=0.5时,1 MHz下测得的介电常数为96,介电损耗为3.8×10-4,温度系数变成-12×10-6℃-1。因此,通过适当的Eu3+取代可以获得适用于Ⅰ类多层陶瓷电容器性能优异的介质材料。

(Bi1-xAgx)2(Te1-ySey)3粉体的机械合金化制备及其放电等离子烧结体的热电输运特性

采用机械合金化制备了n型(Bi1-xAgx)2(Te1-ySey)3合金粉体,对其进行XRD分析表明Bi,Te,Ag,Se单质粉末,经2h球磨后实现了合金化;SEM分析表明随着机械合金化时间延长粉体颗粒变得均匀、细小,颗粒尺寸在微米至亚微米数量级.采用放电等离子烧结制备了块体样品,研究了合金成分和球磨时间对热电性能的影响.结果表明材料的热电性能与掺杂元素有密切关系,Ag有利于提高功率因子和降低晶格热导率,球磨10h的(Bi0.99Ag0.01)2(Te0.96Se0.04)3合金粉末的烧结块体具有最大的功率因子和最低的晶格热导率,并在323K取得最高ZT值0.52.

微量稀土元素对Sn57Bi1Ag焊料合金组织与性能的影响

研究微量稀土元素对Sn57Bi1Ag无铅焊料合金显微组织以及性能的影响。结果表明,当稀土含量为0.05%～0.5%（质量分数）时,对该无铅焊料合金的导电性和腐蚀性影响不大,但使熔化区间温度降低;可以提高焊料合金的力学性能,提高焊料的铺展面积,细化组织。比较Ce、Er、Y三种稀土元素对焊料合金的影响,发现Er元素可以更好地提高焊料合金的综合性能,Ce次之。

光催化剂Bi_(1-x)Gd_xVO_4的制备和表征及其光催化分解水

通过高温固相法合成了不同组分的光催化剂Bi1-xGdxVO4(x=0,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0),并用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂Bi1-xGdxVO4进行了表征和分析.XRD结果表明,在Bi1-xGdxVO4中存在两种结构,当0.3≤x≤1.0时,Bi1-xGdxVO4为四方晶系硅酸锆型结构;当x=0时,为单斜晶系白钨矿结构BiVO4;当0<x<0.3时,Bi1-xGdxVO4为单斜BiVO4和四方Bi1-xGdxVO4的混合物.负载了0.3%(w)Pt的Bi1-xGdxVO4在紫外光照射下能够分解纯水产生氢气,其中Bi0.5Gd0.5VO4的催化活性最好.Bi0.5Gd0.5VO4负载了助催化剂Pt、RuO2、Pt/Cr2O3、Rh/Cr2O3、Rh或Au后,在紫外光下可以光催化分解水生成氢气和氧气.其中负载RuO2、Pt/Cr2O3、Rh/Cr2O3能够完全分解水,负载Rh/Cr2O3时具有最好的光催化活性,并且可见光分解水的活性也得到了验证.在紫外光照射下,负载Rh/Cr2O3的Bi0.5Gd0.5VO4催化剂分解水产生氢气和氧气的速率分别为48.22和24.13μmol·h-1.研究结果表明,形成固溶体来调节价带和导带,是获得可见光响应光催化剂的一种可行的方法.

无铅压电陶瓷研究开发进展

无铅压电陶瓷的研究和开发是当前压电铁电材料领域的研究热点之一。该文结合近期国内外有关无铅压电陶瓷论文,综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、NaNbO3基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及钨青铜结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能。

无铅压电陶瓷的器件应用分析

随着社会可持续发展战略的实施和人们环保意识的加强,无铅压电陶瓷及其器件应用已成为当前铁电压电材料及其应用研究的热点之一。该文通过对近期铋层状结构和Bi1/2Na1/2TiO3基无铅压电陶瓷,以及研发的无铅压电陶瓷的相关压电参数的分析,对照传统PZT基压电陶瓷的器件应用,分析了无铅压电陶瓷相关性能参数对器件应用的影响。

(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3BaTiO_3系无铅压电陶瓷工艺的研究

详细探讨了在制备(Bi1/2Na1/2)TiO3 BaTiO3(abbr.BNBT)系无铅压电陶瓷的过程中,合成条件Ty和烧结温度Ts对材料压电介电性能的影响,确定了较好的制备BNBT系压电陶瓷的工艺条件,并且系统地研究了(1-x)·(Bi1/2Na1/2)TiO3 xBaTiO3(x=0 02、0 04、0 06、0 08、0 10)的性能。XRD结构分析发现系统的相界在x=0 06,此时d33等压电介电性能参数达到最佳值。

(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3-BaTiO_3系无铅压电陶瓷结构与性能的研究

采用XRD,SEM,HRTEM等分析技术对(1-x)(Bi1/2Na1/2)TiO3-xBaTiO3(简称为BNBT)(x为0.04,0.06,0.08,0.10)进行了结构与性能的研究,并主要分析了x为0.06,即0.94(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.06BaTiO3(简称为BNBT6)在不同烧结温度下的结构形态及其对性能的影响。结果表明:(1-x)(Bi1/2Na1/2)TiO3-xBaTiO3系统具有很窄的烧结范围。另外,加入过量的Ba2+,能起到阻碍晶粒长大的作用。

无铅压电陶瓷的研究与展望

综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了BaTiO3基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、NaNbO3基无铅压电陶瓷、铋层状结构无铅压电陶瓷及钨青铜结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能,并对其应用及发展前景进行了展望。

不同衬底温度下生长的Bi_(1.5)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_(7.0)薄膜的XPS研究

采用固相反应法合成具有焦绿石立方结构的Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7（BZN）陶瓷靶材,采用脉冲激光沉积法在Pt/TiO2/SiO2/Si（100）基片制备立方BZN薄膜,衬底温度在500~700℃范围内变化。X射线衍射测量结果表明：当在500℃沉积BZN薄膜时,薄膜呈现出无定形态结构。随着衬底温度增加到550℃,薄膜开始晶化,并且显示出立方焦绿石结构。X射线光电子能谱也被用来研究BZN薄膜的结构状态和元素价态。测试得到的全谱表明：在BZN薄膜中,除了用于定标的C元素之外,只有Bi、Zn、Nb、O元素的特征峰,此外有Ti2p特征峰出现,可能来自底电极的TiO2缓冲层。各元素的窄谱扫描表明：Bi,Zn,Nb,O四种元素的化学价态分别是＋3,＋2,＋5,-2。BZN薄膜在550℃结晶,随着衬底温度升高到600℃,金属阳离子的结合能的峰位向高能方向移动,然而O1s的特征峰位也向高能方向移动,这归因于薄膜中存在的氧空位。

Dy掺杂Bi_(1-x)Dy_xFeO_3多铁性材料微波电磁特性研究

采用溶胶-凝胶法制备Dy掺杂的Bi1-xDyxFeO3多铁性材料,利用XRD,SEM对材料物相、微结构及形貌进行表征分析;分别采用传输/反射法和弓形法,借助微波矢量网络分析仪测量系统,测量材料试样的微波电磁参量及吸波性能.在实验研究煅烧温度对材料微结构和形貌影响的基础上,确定最佳煅烧温度,进而探讨Dy掺杂量对Bi1-xDyxFeO3材料的微结构、复介电常数和复磁导率频谱特性、电磁损耗机制以及微波吸收性能的影响.结果表明:850oC的煅烧温度制备的Bi1-xDyxFeO3材料杂相基本消失,材料颗粒为亚微米尺寸的短纤维状;Dy掺杂能有效抑制材料中杂相形成和煅烧过程Bi3+挥发,有助于抑制螺旋形自旋磁结构,从而提高复介电常数实部和虚部,增强磁谱的弛豫特性;Bi1-xDyxFeO3材料中介电损耗和磁损耗两种机制共存且存在竞争与协同效应,Dy掺杂可以改善Bi1-xDyxFeO3材料微波高频段的吸波性能.

NBT-Ba(NbO3)2无铅压电陶瓷的压电介电性能

采用传统陶瓷制备方法，制备了一种新的（Na1／2Bi1／2）TiO3基无铅压电陶瓷（1-x）（Na1/2Bi1／2）TiO3-xBa（NbO3）2（摩尔分数x=0～1．4％）。X-射线衍射分析表明，所研究的组成均能够形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。SEM观察结果表明，掺入Ba（NbO3）2促进了长条状晶粒的析出。不同频率下陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征，且随着Ba（NbO3）x的增加，其弛豫性特征愈明显。检测了不同组成陶瓷的压电性能，发现材料的压电常数d33和平面机电耦合系数女。随着x值的增加先增加后降低，在x=0．6％时，陶瓷的d33=94pC／N，kp=0．171，为所研究组成中的最大值，介电损耗tanδ则随x值的增加而增加。

不同La掺杂浓度的BiFeO_3的结构性质的显微拉曼光谱研究

使用显微拉曼散射技术研究不同的La掺杂浓度对BiFeO3(Bi1-xLaxFeO3,x=0,0.1,0.2,0.3,0.6,0.8和1.0)的结构性质的影响。拉曼光谱的变化证明了在Bi1-xLaxFeO3中,随着La含量的增加,其结构从三方相变成正交相。引人注目的是,位于610 cm-1附近的拉曼峰和它的二阶峰依然存在,并且随着La掺杂量的增加发生明显的增强。这一现象与BiFeO3在三方相结构存在的螺旋自旋结构被破坏有关。我们的实验证实了在Bi1-xLaxFeO3材料中存在着强烈的自旋-声子相互作用,这对于理解Bi1-xLaxFeO3材料的结构与物性之间的关系提供有用的信息。

电场对Bi-Sb-Te热电材料微观结构及其性能影响

分别采用热压、低电场强度和高电场强度3种工艺烧结制备Bi1.2Sb4.8Te9热电材料,测试、对比分析3组试样的微观结构和热电传输性能。结果表明,采用电场加热方式烧结可有效提高材料的致密度,且在大电场强度工艺下晶粒择优取向。电场可使材料内缺陷减少,载流子浓度下降,同时提高载流子迁移率,使材料综合电性能提高,晶粒择优取向有助于降低材料热导率,这些都有助于热电材料ZT值的提高。

新型无铅压电陶瓷NBT-NBSN的研究

采用传统陶瓷制备方法，制备出一种钙钛矿结构无铅新压电陶瓷材料（1-x）（Na1/2Bi1/2）TiO3-x（Na1/2Bi1／2）（Sb1／2Nb1／2）O3（T=0～1．4％，摩尔分数）。研究了（Na1/22Bi1/2）TiO3（NBT）陶瓷B位复合离子（Sb1／2Nb1／2）^4＋取代对介电和压电性能的影响。X射线衍射分析表明，所研究的组成均能形成纯钙钛矿（ABO3）型固溶体。陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示陶瓷在升温过程中存在两个介电常数温度峰，不同频率下陶瓷材料的介电常数-温度曲线显示该体系材料具有明显的弛豫铁电体特征。检测了不同组成陶瓷的压电性能，发现材料的压电常数d33、厚度机电耦合系数kl和介电常数εr随着x值的增加先增加后降低，在x=0．8％时，陶瓷的d33=97pC／N，kr=0．50，为所研究组成中的最大值，介电损耗tan δ则随x值的增加而增加。