锰掺杂量对0.96K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-0.04Bi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3无铅压电陶瓷性能的影响

采用传统固相烧结法制备0.96K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3-0.04Bi_(0.5)Na_(0.5)ZrO_3+xMnCO_3(简称为0.96KNN-0.04BNZ+xMn,x=0,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,质量分数)无铅压电陶瓷,研究了锰掺杂量对该无铅压电陶瓷晶相结构、显微结构、压电和介电性能的影响。结果表明:0.96KNN-0.04BNZ+xMn陶瓷具有纯钙钛矿结构,随着x的增加,陶瓷相从正交-四方两相共存转变为正交相,体积密度、压电常数、机电耦合系数和介电常数先增后降,机械品质因数增大,而介电损耗角正切、剩余极化强度、矫顽场和居里温度降低;当x为0.3%时,陶瓷的综合性能最佳。

Sn^(4+)离子改性对BSBNT陶瓷的电储能特性影响研究

本文采用固相法制备了Ba_(0.105)Sr_(0.215)Bi_(0.345)Na_(0.325)Sn_(x)Ti_(1-x)O_(3)(简称BSBNSn_(x)Ti_(1-x),其中x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)陶瓷,研究了SnO_(2)掺杂量对BSBNT陶瓷相结构、显微结构、介电及电储能特性的影响。结果表明:BSBNSn_(x)Ti_(1-x)陶瓷主晶相为赝立方钙钛矿结构,当x≥0.04时出现少量的第二相SnO_(2)。随着x值增加,BSBNSn_(x)Ti_(1-x)陶瓷的介电温度稳定性逐渐增强。x=0.04组成陶瓷在20~300℃的宽温度范围内的容温变化率(TCC)不超过±15%,并具有高的介电常数ε_(r)~3046@1kHz。在较低电场E=115 kV/cm下,BSBNSn_(0.04)Ti_(0.96)陶瓷获得最大有效储能密度W_(rec)=1.86 J/cm^(3),储能效率η=82%,并在30~150℃,1~20 Hz条件下保持良好的温度及频率稳定性,可用于脉冲功率型陶瓷电容器的制作。

以CA为络合剂水热法合成硅酸锆粉体的研究

以氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为反应物,LiF作为矿化剂,柠檬酸(CA)作为络合剂,去离子水为溶剂,采用水热法在碱性条件下制备了形貌均匀的硅酸锆(ZrSiO4)粉体。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,研究了CA/Zr比对络合能力的影响,以及制备过程中pH值、反应时间及反应温度等因素对ZrSiO4粉体合成的影响。研究结果表明:当CA/Zr=0.75时能够有效络合Zr^4+。通过调节pH值,可以获得片状、圆饼状等形貌的ZrSiO4粉体。反应时间和反应温度,也会影响ZrSiO4粉体的晶体生长过程,当水热反应温度为200℃,水热时间为24h,pH值为9时制得的ZrSiO4粉体形貌较均一。

水热法制备SiO2/ZrSiO4复合包覆型γ-Ce2S3色料的研究

采用氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,以SiO2包裹γ-Ce2S3(γ-Ce2S3@SiO2)为呈色剂,通过复合包裹法制备了SiO2/ZrSiO4复合包覆型γ-Ce2S3(γ-Ce2S3@SiO2/ZrSiO4)。系统研究了水热温度、混合液pH值、聚乙烯吡络烷酮(PVP)的添加量及不同的nCc/nZr等对合成包裹色料的影响,得到了合成γ-Ce2S3@SiO2/ZrSiO4的最佳条件。研究发现,基于色料的发色以及温度稳定性能,当nCc/nZr=1,PVP添加量为γ-Ce2S3@SiO2质量的20%时,调节混合液pH=9,经210℃水热反应12 h能够得到温度稳定性能较好的红色γ-Ce2S3@SiO2/ZrSiO4,其红度值(a*)为26.73。透射电子显微镜(TEM)结果表明利用正硅酸乙酯(TEOS)水解合成出了核壳结构的γ-Ce2S3@SiO2呈色剂,二次包裹后,在SiO2表面形成了ZrSiO4吸附层。通过差热-热重(DTA-TG)结果可知,γ-Ce2S3@SiO2/ZrSi04相比γ-Ce2S3@SiO2,其温度稳定性能提升了147℃。

Eu掺杂对γ-Ce_2S_3合成温度及抗氧化性能的影响

本文以CeCl_3·7H_2O、Eu_2O_3、C_2H_2O_4·2H_2O为原料,制备了铈铕草酸盐沉淀,该沉淀经高温煅烧获得铈铕氧化物前驱体;以Ar气为载气、CS_2为硫源对铈铕氧化物前驱体进行硫化合成了Eu^(2+)掺杂的γ-Ce_2S_3。Eu^(2+)掺杂能够明显降低γ-Ce2S3的合成温度,Eu^(2+)/Ce^(3+)为0. 03时,在900℃硫化150min即可获得纯相的γ-Ce_2S_3,与不掺杂时合成γ-Ce_2S_3的温度相比降低了300℃左右;同时,Eu^(2+)掺杂能够提升γ-Ce_2S_3的抗氧化能力,氧化气氛下,Eu^(2+)/Ce^(3+)比例为0. 03的样品其氧化放热峰温度由不掺杂时的490. 6℃提高至553. 3℃。

微晶玻璃储能应用研究进展

储能电介质材料是制作脉冲功率电容器的核心材料,在脉冲功率电源、高功率电子器件、高能量密度武器、智能电网系统等基础科研和工程技术领域均有着广阔的前景。微晶玻璃具有很高的电击穿强度,是一类重要的电介质储能材料。本文在简要介绍储能电介质材料的性能评价参数及其相关物理意义的基础上,概述了微晶玻璃储能材料的主要制备方法及其优缺点,重点阐述了微晶玻璃储能材料的主要研究体系及其相关研究进展,最后探讨了微晶玻璃储能材料的未来发展方向及应用前景。