SrCe_(0.90)Gd_(0.10)O_3固体电解质燃料电池性能研究

以固相反应方法制备了 Sr Ce0 .90 Gd0 .10 O3 含质子导电的固体电解质 ,对以该材料为电解质的燃料电池的性能进行了研究 .结果表明 ,电池的输出电压强烈依赖于温度 ,其原因是电池电解质具有复杂的导电机理 ,通过对其在燃料电池工作气氛下的阻抗谱研究 ,揭示了该材料导电类型随气氛变化的规律 ,并从机理上对此实验现象加以解释 .根据实验结果 。

碱土金属双掺杂的Ce_(0.9)Ca_(0.1-x)Sr_xO_(1.9)中温固体电解质的性能与应用

以固相反应方法合成了碱土 (Ca ,Sr)双掺杂的氧化铈基固溶体材料Ce0 .9Ca0 .1 -xSrxO1 .9(x =0 ,0 0 4,0 0 5 ,0 0 6 ,0 1)。结构研究表明 :碱土双掺杂的CeO2 呈立方萤石结构。利用阻抗谱研究了材料的离子导电性 ,发现碱土双掺杂有利于提高材料离子导电率 ,掺杂两种碱土金属离子的等效半径接近临界离子半径时导电率最高。将此系列材料作为电解质进行了燃料电池试验 ,发现电池的输出功率高于YSZ电解质及碱土单掺杂氧化铈 ,且电池输出开路电压亦高于单掺杂的情况。

有保护膜的Bi_2O_3基稀土固体电解质

用在掺有Ｙ￣（３＋），Ｇｄ￣（３＋）稀土离子的Ｂｉ＿２Ｏ＿３基电解质陶瓷样品表面镀氧化钇稳定的氧化锆膜，改善电解质的性能。制作了能在中温下工作的固体电解质燃料电池。

带有YSZ保护膜的Bi_2O_3基固体电解质燃料电池的制备及其性能分析

用带(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)(YSZ)保护膜的Bi_2O_3基固体电解质(Bi_20_3)_(0.75)(Y_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.75)-(Gd_2O_3)_(0.25)、(Bi_2O_3)_(0.08)_(0.25)和(MoO_3)_(0.25)做成燃料电池.在600～800℃,将其输出特性与用纯的(ZrO_2)_(0.92)(Y_2O_3)_(0.08)做电解质的燃料电池进行比较.Bi_2O_3基电解质燃料电池的输出功率高于YSZ电解质的,这是由于Bi_20_3基固体电解质具有较高的氧离子导电率;Bi_20_3基电解质燃料电池的开路电压比YSZ的低,是由于Bi_20_3基电解质中存在着一定的电子导电率.从材料的结构、机理上对所得结果进行了分析.

纳米晶(CeO_2)_(1-x)(BiO_(1.5))_x固溶体的水热合成与离子输运性质研究

在２４０℃水热体系中首次合成出系列纳米晶固溶体（ＣｅＯ２）１－ｘ（ＢｉＯ１．５）ｘ（ｘ＝０．０～０．５０）．产物采用Ｘ射线衍射，扫描电子显微镜和Ｘ射线光电子能谱仪进行表征．Ｂｉ２Ｏ３在ＣｅＯ２中的固溶限约为５０％．所有固溶体结晶属立方萤石结构，粒度范围为１０～１８ｎｍ．当Ｂｉ２Ｏ３掺杂量小于固溶限时，于８００℃烧结不会导致结构转变．而对于（ＣｅＯ２）０．５（ＢｉＯ１．５）０．５，于８００℃在空气中烧结将导致固溶限降低．Ｂｉ２Ｏ３含量低于固溶限时，固溶体只具有体电导，而（ＣｅＯ２）０．６（ＢｉＯ１．５）０．４的总电导可分为体电导和晶界电导．体电导为氧离子。

静高压下Al_(80)Mn_(14)Si_6合金准晶相形成的研究

本文首次研究了Al_(80)Mn_(14)Si_6合金在静高压下准晶相的形成。利用静高压熔态淬火方法,在压力2.8和3.1GPa下得到淬火的Al-Mn-Si样品。电子和X射线衍射实验表明,高压淬火样品中含有准晶二十面体相和非晶机。X射线衍射实验还表明,高压淬火样品经350℃退火一小时基本上没有发生变化;而经过500℃ 退火一小时后,准晶相晶化为α(Al_(73)Si_(10)Mn_(17))相。另外,电子衍射实验表明,高压淬火后样品中还存在其它中间亚稳相。本文还讨论了静高压熔态淬火方法的适用性。

静高压下Cu－Si块状纳米合金的制备与表征

用压淬的方法，在６ＧＰａ静高压下，以２００Ｋ／ｓ的冷却速率冷却熔融状态的Ｃｕ＿（７０）Ｓｉ＿（３０）合金，制备出块状Ｃｕ－Ｓｉ纳米合金．Ｘ射线衍射和透射电子显微镜分析表明：该纳米合金由γ－Ｃｕ＿５Ｓｉ和一未知相组成，未知相为简单立方晶体，晶格常数α＝０．８５３５ｎｍ，其热力学状态为亚稳态。并对静高压下块状纳米合金的形成机理进行了探讨。

Al_（70）Co_（15）Tb_5Ni_（10）合金中准晶T相和相关相的形成

对Ａｌ＿７０Ｃｏ＿１５Ｔｂ＿５Ｎｉ＿１０合金进行了静高压（４．４０ＧＰａ）熔态（１４５０℃）淬火（冷却速率为１０￣２℃／ｓ）研究。首次在该系统中观察到准晶Ｔ相和一个新的十次准晶相关相形成。使用透射电镜对准晶相和准晶相关相进行了结构分析，得到了准晶相关相的晶胞参数。使用已有的理论模型对该相关相的形成进行了讨论。

高压截获十次准晶相关晶体相和纳米级超微粒

对Ａｌ＿（７０）Ｃｏ＿（１５）Ｎｉ＿（１０）Ｔｂ＿５合金进行了静高压（７．０ＧＰａ）熔态（１７００℃）淬火（冷却速率１０￣（２０）Ｃ／ｓ）处理，首次观察到一个新十次准晶相关晶体相。该相属底心正交晶体，晶胞参数为２．２８ｎｍ、ｂ＝１．６０ｎｍ、ｃ＝５．４６ｎｍ。通过高分辨像分析，给出了它的二维点阵模型。同时在样品中发现了尺寸均匀的纳米级非晶超微粒形成，超微粒为球形，直径３０～４０ｎｍ。

天然及合成的硅灰石的高压研究

研究了天然硅灰石（ＣａＳｉＯ＿３）的压致相变，并采用高温高压方法直接合成了硅灰石。结果表明：天然硅灰石经高压（４．６～５．０ＧＰａ）高温（１２００～１２５０℃）处理后转变为深玫瑰色半透明立方晶体，而采用高温（１０５０～１１００℃）高压（３．８～４．３ＧＰａ）直接合成的硅灰石也具有同样结构及形貌。ＳＥＭ分析表明：天然硅灰石ＳｉＯ＿２及ＣａＯ的含量分别为５０．８％和４８．１％，而人工合成的产物ＳｉＯ＿２及ＣａＯ含量分别为５１．３５％和４８．１５％。

高压对以沸石分子筛为基质的Eu(Ⅲ)稀土发光材料荧光光谱影响的研究

本文研究了高压下无机微孔材料的相转变,并讨论了压力对离子交换的Eu(Ⅲ)NaA和Nu(Ⅲ)NaY两种以沸石分子筛为基质的稀土发光材料发光性质的影响。实验结果表明,对于不同基质材料,压力对Eu(Ⅲ)高于的光谱结构的影响,尤其是对^(?)D_0→~7F_1磁偶极跃迁与^(?)D_0→~7F_2电偶极跃迁强度比(I_m/I_(?))的影响十分显著。对于Eu(Ⅲ)NaA样品来说,I_m/I_(?)值随压力的增加而增加,而对于Eu(Ⅲ)NaY样品,I_m/I_(?)值随压力的增加而减少。

高T_■^C超导材料制备中补氧量及氧缺位数对超导电性的影响

对BaCO_3、CuO、Y_2O_3和Y_(0.4)Ba_(0.6)CuO_(3-x)进行了TG-DTA分析。结果表明,参与固相反应的除CuO外还有Cu_2O,Y_(0.4)Ba_(0.6)CuO_(3-x)的烧结样品,在氧气氛中,于950～970℃出现相变,在416℃保温退火,TG增重1％,样品具有超导电性;在氩气氛中于845℃TG失重约1.14％,失去超导电性,再将其置于氧气氛中,TG最大增重约0.3％,超导电性未完全恢复,Y-Ba-Cu-O系列材料的超导电性与适量的氧缺位数密切相关。

Al_(70)Co_(15)Tb_5Ni_(10)合金中准晶相关相的高压研究

使用静高压熔态淬火方法,在Al_(70)Co_(15)Tb_5Ni_(10)合金中截获到迄今为止晶胞参数最大的两个十次准晶的Penrose-Tiling相关相。其晶胞参数分别为:简单正交晶体α=6.11nm,b=0.4nm,c=8.4nm;底心正交晶体α=6.11nm,b=0.4nm,c=8.4nm。其晶体结构和晶胞参数与目前理论上的预言基本吻合。

静高压对Mn_4Si合金液－固转变中间相形成的影响及准晶相的截获

利用静高压熔态淬火方法对Ｍｎ＿４Ｓｉ合金液－固非平衡转变过程进行了研究。发现真空熔炼的合金中常见的（Ｍｎ＿４Ｓｉ）ξ相在高压下是不稳定的。而真空熔炼合金中没有的（Ｍｎ＿６Ｓｉ）Ｒ相在高压液－固转变过程中出现了。首次在４．５ＧＰａ压力下通过熔态淬火截获到了十二次准晶相。使用透射电子衍射技术对其进行了鉴别；使用Ｘ射线衍射对各晶体相和准晶相的结构和稳定性进行了研究。

常压烧结和高压合成Nd_(2-x)Ce_xCuO_4的结构特征与导电性质

本文在常压高温和高压高温条件下合成出了Nd_(2-x)Ce_xCuO_4(x=0～0.20)系列样品,对比研究了两种不同条件下合成产物的结构特征与室温至液氮温区的导电性质。测试分析结果表明,高温高压(1.7GPa,800℃,10min)合成的样品与常压高温(1000℃,10h)烧结的样品具有相同的四方结构,但晶格参数随掺杂量变化有所不同,高压合成产物的c轴随掺杂量基本不变,而常压烧结样品c轴随掺杂量增加呈下降趋势。两种条件合成的样品在液氮温区均呈现出不同程度的半导体特征,经过一次高温淬火后处理后,高压样品的导电性质明显优于常压样品。实验结果表明,高压可以降低固相反应的合成温度,缩短反应时间,特别是高压的还原作用有利于产物导电性质的改善。

Al_6FeYb合金中十次准晶相关晶体相的高压形成

对掺稀土钇的铝铁合金（Ａｌ６ＦｅＹｂ）进行了静高压（４．８ＧＰａ）熔态（１４００℃）淬火（冷却速率１０２℃／ｓ）研究。使用透射电镜对样品中形成的微结构进行了观察。首次在该系统中发现了一个十次准晶相关晶体相。实验分析表明，该相为底心正交晶体相，电镜测得的晶胞参数为ａ＝０．７１６ｎｍ，ｃ＝２．１９５ｎｍ。

合成压力、温度对人工翡翠宝石编织结构影响的研究

在1.8～5.5GPa、1150～1450℃范围内均可实现由具有翡翠成份的非晶玻璃态到翡翠结构(单斜晶系)结晶态的转化。发现人工翡翠宝石的显微织构随合成压力、温度的变化很大,但其晶胞参数变化不大。晶粒细密编织紧凑的人工翡翠显微结构特征,宏观上表现出质地细腻、色泽纯正、最富有观赏价值的特点;其最佳合成条件为:压力5,1 GPa,温度1150℃。热稳定性实验表明,人工翡翠与天然翡翠具有相同的稳定性。

掺Bi对Y-Ba-Cu-O超导电性、结构及力学性能的影响

本文介绍了名义配比为 YBa_2(Cu_(1-x)Bi_x)O_(7-y)(x=0～0.25,0.3～0.9)的系列陶瓷材料的制备。在x<0.25时,T_(ce)仍保持在液氮温区,但 Bi 的掺入大大增强了材料的显微硬度和致密度,超导电性能十分稳定。随着 x 的增大(x≥0.05),出现了一种 ABO_3型的晶格参数较大的立方新相物质 Ba_2YBiO_6,可能的空间群为Fm3m(225),它在液氮温区是顺磁性的。第二相氧化物粒子的(氵弥)散强化是显微硬度提高的主要原因。少量 Bi的掺入,还有增强 Cu-O 喇曼讯号的作用。还进行了其它性能的测试。

合成压力对FeOOH纳米固体结构的影响研究

材料的性质是由材料的结构和内部的原子状态决定的.纳米固体也不例外,它的许多奇异性质就是由其内部独特的界面结构决定的.在纳米固体内部的界面上存在大量的不饱合配位原子,它们的键合形式多种多样,形成了独特的界面结构.由于压力作为纳米固体形成的必要手段能有效地改变其内部的界面结构,所以研究清楚压力对纳米固体结构的影响,无论是对它的基础研究还是具体应用都是很重要的.在本文中,我们用XRD和IR谱研究了成形压力对FeOOH纳米固体结构的影响.

La_(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Fe_(0.1)O_3纳米固体中的压致碎化研究

在高压压制的La0 .7Sr0 .3Mn0 .9Fe0 .1O3纳米固体内部观察到了明显的压致晶粒碎化现象 .在 4 .5GPa的压力下 ,其内部的平均晶粒尺寸下降了 4 6 % .随着晶粒尺寸的下降 ,纳米固体的饱和磁化强度下降 4 0 %而矫顽力增加 35% .La0 .7Sr0 .3Mn0 .9Fe0 .1O3纳米固体的这种压致晶粒碎化现象与其晶粒内部存在的氧缺位有密切的关系 .根据这种压致晶粒碎化现象 ,我们提出了一种简便的制备具有清洁界面的块状纳米固体材料的新方法 .