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晶体生长理论研究现状与发展
郑燕青,施尔畏,李汶军,王步国,胡行方
1999 Vol. 14 (3): 321332
摘要(
2801 )
PDF(824KB)(
5614
)
本文回顾了晶体生长理论研究的发展历史,对现有理论的局限性作了评述,认为现有理论的局限性主要表现为:对于环境相结构效应和生长条件变化的忽视;用平衡态热力学和统计物理学解释非平衡态的晶体生长过程;对于浓厚相和多元晶体生长体系缺乏理论模型.并对今后的发展方向提出了看法.
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介孔氧化硅材料的研究进展
王连洲,施剑林,禹剑,严东生
1999 Vol. 14 (3): 333342
摘要(
2428 )
PDF(765KB)(
2981
)
介孔氧化硅材料自1992年首次会成以来,已经成为众多研究领域的一个研究热点.本文综述了介孔氧化硅的合成及分类、合成机理、影响孔径尺寸的因素及研究应用进展状况.介孔氧化硅材料可能在催化及纳米材料等领域具有广泛的应用前景.
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氮化碳薄膜制备及性能研究进展
肖兴成,宋力昕,胡行方
1999 Vol. 14 (3): 343351
摘要(
2017 )
PDF(682KB)(
1173
)
本文对氮化碳的结构及制备工艺如溅射、化学气相沉积、离子束辅助沉积、激光烧蚀等作了较为详细的总结与分析,对各种制备工艺条件下的氮化碳的性能包括力学、电学及光学性能进行了讨论,并对今后的发展趋势提出了自己的见解.
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退火处理对PbWO4晶体闪烁性能的影响
廖晶莹,沈炳孚,邵培发,殷之文
1999 Vol. 14 (3): 352356
摘要(
1799 )
PDF(287KB)(
1209
)
本文报道了用改进的坩埚下降技术生长PbWO4晶体经退火处理后,对X射线激发发射谱、透过谱以及抗辐照损伤能力的影响.指出PbWO4晶体在适合的富氧气氛环境和温度制度下经退火处理后,闪烁性能及抗辐照能力明显得到改善.
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过渡金属元素(Fe与Cr)掺杂Bi4Si3O12晶体闪烁性能的研究
费一汀,孙仁英,范世(马岂)
1999 Vol. 14 (3): 357362
摘要(
2317 )
PDF(346KB)(
1041
)
本文采用坩埚下降法生长出20mm×20mm×100mm优质Bi4Si3O12及Fe、Cr掺杂Bi4Si3O12晶体.测试了晶体的透射光谱、能谱及光产额、FWHM能量分辨率和激发一发射光谱.总结并解释了掺杂影响Bi4Si3O12晶体闪烁性能的规律.
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金红石TiO2晶体中F和F+心电子结构及其吸收光谱研究
陈军,林理彬,卢铁城
1999 Vol. 14 (3): 363367
摘要(
1872 )
PDF(299KB)(
913
)
本文运用嵌入原子簇的电荷自治离散变分方法(SCC-DVM-Xα方法)分别对TIO2晶体中F和F+心的能级结构进行了计算,得到了F和F+心的光学吸收跃迁模式,其跃迁能量分别是0.98、1.78eV.我们认为,经还原后的TiO2晶体,在光吸收实验中测到的1.2μm(1.02eV)、760um(1.75eV)两个峰分别是由于还原过程中形成的F和F+心的吸收峰,并存在着F→F+的转型过程.
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Ge-As-Te玻璃结构的X射线衍射和RMC模拟研究
张久明,杜金成,赵修建,谢康
1999 Vol. 14 (3): 368374
摘要(
2128 )
PDF(427KB)(
900
)
本文通过X射线衍射分析和逆蒙特卡洛(RMC)计算机模拟,得到Ge10As18Te72玻璃中,Ge、As原子的平均配位数分别为355、3,平均每个Te与0.8个Te原子配位成键;玻璃网络结构为变形的[GeTe4]四面体和[AsTe3]、[GeTe3]三角锥通过-As(Ge)Te-As(Ge)链连接起来的;Ge15As45Te40玻璃中存在中程有序结构,结构复杂,平均每个Ge原子与1.8个Te原子和1.1个As原子相配位,平均每个As原子与1.3个Te原子和1.0个As原子相配位;后者中的Ge-Te、As-Te键长相应地小于前者.
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铁氧体-微晶玻璃纳米复合材料的结构与性能
岳振星,周济,张洪国,李龙土,桂治轮
1999 Vol. 14 (3): 375379
摘要(
2037 )
PDF(335KB)(
958
)
采用溶胶-凝胶工艺首先合成了NICuZn铁氧体纳米粉末和MgO-Al2O3-SiO2(MAS)凝胶玻璃粉末,将两种粉末按一定比例均匀混合,烧结后得到了由NiCuZn铁氧体和堇青石微晶体两相共存的铁氧体一微晶玻璃纳米复合材料。该材料具有可调控的电磁性能,其起始磁导率高于3、介电常数低于6、截止频率高于2GHz,可望用作持高频多层片式电感介质材料.
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Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备
张巨先,高陇桥,李发,杨静漪,侯耀永
1999 Vol. 14 (3): 380384
摘要(
2017 )
PDF(385KB)(
923
)
本文利用非均匀成核法,将Al(OH)3和Y(OH)3均匀地包匿在SiC粒子表面,制备出被覆Al2O3和Y2O3的SiC复合粒子.包覆Al(OH)3的SiC粒子,其等电点IEP的pH=3.4移至pH=7.3,再用Y(OH)3包覆表面被覆Al(OH)3的SiC复合粒子后,其等电点IEP又从pH=7.3移至pH=8.6左右.并且表面包覆的SiC粒子,其水悬浮液流变性质发生了变化.经盐酸滴定表明,涂层物质的包覆率可达95%以上.
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固相法合成Li铁氧体纳米粒子
姜继森,高濂,郭景坤,杨燮龙,沈鸿烈
1999 Vol. 14 (3): 385390
摘要(
2374 )
PDF(444KB)(
984
)
以Li2CO3和α-Fe2O3粉体为原料,通过高能球磨的机械化学处理,制备出具有固溶体结构的Li铁氧体的前驱体.将前驱体在远低于固相反应所需的温度下进行热处理,得到Li铁氧体粉体,这一反应是通过LiFeO2作为中间相完成的.用Mossbauer谱、XRD、IR光谱、TEM及VSM方法对制得的Li铁氧体粉体进行了表征.结果表明,所得铁氧体为纳米粒子,具有有序结构,其比饱和磁化强度高于用湿化学方法所得的纳米粒子,且具有较高的矫顽力.
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以尿素为沉淀剂制备纳米氧化锌粉体
刘超峰,胡行方,祖庸
1999 Vol. 14 (3): 391396
摘要(
3077 )
PDF(412KB)(
3361
)
本文以尿素、硝酸锌为原料,采用均匀沉淀法制备了纳米级ZnO以TG-DTA热分析、红外光谱及XRD、TEM、激光衍射粒度分析仪等测试手段,对纳米级ZnO的粉体结构和形貌进行了研究.结果表明,在450℃下热处理得到的纳米ZnO粉体结晶性能良好,改变反应条件,制备了平均粒径在15~80nm,粒度分布窄,分散性好的纳米ZnO粉体.文中亦对过饱和度对粉体粒径大小的影响以及均匀沉淀法形成纳米氧化锌的机理进行了探讨.
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ZrO2微粉表面化学镀镍动力学研究
邵忠财,田彦文,翟玉春,李保山
1999 Vol. 14 (3): 397402
摘要(
1903 )
PDF(409KB)(
975
)
化学镀法制备Ni包覆ZrO2微粉,用分光光度法测定了镀液中的镍含量与时间的关系.得出NaF、表面活性剂对镀覆反应的影响,计算了镀覆反应的表现活化能.结果表明,镀覆后颗粒均由Ni和ZrO2两种成份复合而成,达到了均匀分散金属相和陶瓷相的目的;NaF和表面活性剂均能降低反应的表观活化能.
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低纯度外β-Si3N4粉末的无压烧结及其性能
徐鑫,黄莉萍,陈源,符锡仁
1999 Vol. 14 (3): 403407
摘要(
1977 )
PDF(530KB)(
883
)
为了降低氮化硅材料的成本,运用便宜的低纯度从β-Si3N4粉末,通过无压烧结制备了氮化硅材料.发现β-Si3N4粉末具有很好的烧结性能,得到的结构是由柱状颗粒和小球状颗粒形成的嵌套结构,结构组成均匀,没有晶粒的异常生长.所得材料的抗弯强度为587MPa,韧性达到5.3MPa.m1/2,说明可在一般条件下使用。
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蒸汽掺杂-一种新的钛酸钡基PTCR陶瓷的掺杂方法
齐建全,桂治轮,李龙土
1999 Vol. 14 (3): 408412
摘要(
1678 )
PDF(332KB)(
983
)
晶界效应是陶瓷材料所固有的特性.利用某些氧化物在高温下具有较高的蒸汽压,在烧成过程对陶瓷材料进行掺杂改性,可以有效地控制晶界行为,改善材料性能.钛酸钡基半导化陶瓷中存在的PTCR效应;是一种典型的晶界效应.利用Sb2O3、Bi2O3蒸汽掺杂的钛酸钡基PTCR材料,晶粒细小、均匀致密、升阻比可以做到大于8个数量级.因而,蒸汽掺杂是一种新型高效的掺杂方法.
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耗尽层的时域介电谱
陈敏,孙少锋,李景德
1999 Vol. 14 (3): 413417
摘要(
1797 )
PDF(306KB)(
842
)
从金属-半导体-绝缘体-金属(MSIM)层的非线性效应和慢极化效应分析了不能用正弦讯号的频域方法来研究其动态性质的原因.对于这种结构,用时域介电谱方法能更可靠地分出MOS结构的接触层和绝缘层中空间电荷运动的许多重要信息.
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PZT系多层片式压电陶瓷微驱动器位移性能研究
李国荣,陈大任,殷庆瑞
1999 Vol. 14 (3): 418424
摘要(
2294 )
PDF(515KB)(
2068
)
采用陶瓷坯膜流延成型和陶瓷坯膜/金属内电极共烧技术,制作了多层片式高含铅PZT软性压电陶瓷微驱动器.该器件具有体积小、工作电压低、位移量大(38V,1.05μm)的特点.本文对制作的多层片式器件在直流和单向交流工作电压的作用下产生的静态和动态位移特性,从PZT压电陶瓷材料的晶体和电畴结构特点进行了分析和研究.
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表面扩散法制备BaMgAl10O17:Eu2+荧光体
刘应亮,周光梅,冯德雄,石春山
1999 Vol. 14 (3): 425430
摘要(
1918 )
PDF(330KB)(
905
)
本文提出"表面扩散法"的思想并应用于稀土三基色发光材料中蓝色组份BaMgAl10O17:Eu2+的制备.结果表明,同直接高温因相法制得的荧光体相比,利用表面扩散法制备的蓝色荧光体BuMgAl10O17:Eu2+,在相同的发光亮度条件下,激活剂Eu2+的浓度可以大为降低,从而为降低这类材料的成本提出了依据和可能.
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石英微粉表面结构对硬硅钙石中空二次粒子形貌的影响
蔡红,王贞尧,张干诚,吴梅梅,黄毓敏
1999 Vol. 14 (3): 431436
摘要(
1888 )
PDF(512KB)(
927
)
利用TEM、SED和EDS方法,检测石英微粉表面非晶态层的厚度,估算出非晶态二氧化硅所占的体积和质量百分含量,并着重研究石英微粉表面非结晶层对水热反应合成硬硅钙石中空二次粒子球形貌的影响.通过XRD和XEM方法鉴别反应料浆的晶相组成和形貌.结果表明:石英微粉表面存在少量非晶态二氧化硅时,未影响硬硅钙石中空二次粒子球的合成;而非晶态二氧化硅的含量较高时,会阻碍硬硅钙石中空二次粒子球的合成,最终形成硬硅钙石晶体和托贝莫来石晶体的堆积体.
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高压气-固自蔓延高温合成h-BN-SiO2陶瓷材料的研究
陈贵清,韩杰才,张宇民,张卫方,杜善义
1999 Vol. 14 (3): 437442
摘要(
1940 )
PDF(597KB)(
882
)
采用高压气-固自蔓延高温合成法制备了密度为179g/cm3的h-BN-SiO2陶瓷,其抗弯强度和硬度分别为76MPa和212(HV),分析了氮气压力和初始孔隙率对反应物点燃和产物的影响,结果发现在适当的初始孔隙率和氮气压力条件下(48%≤ρ≤52%, 75MPa≤ρ≤(85MPa)可以得到没有裂纹的产物.产物中的片状h-BN颗粒为各向同性,高的氮气压力导致h-BN颗粒尺寸较大,同时发现产物中SiO2以玻璃相的形式存在于晶相B7O的边缘,B7O的产生与原料SiO2及其氧化物杂质有关.
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TiC-Ni-Mo复合材料的燃烧合成研究
汪建利,张幸红,韩杰才,赫晓东,杜善义
1999 Vol. 14 (3): 443448
摘要(
1966 )
PDF(418KB)(
1233
)
通过自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压(SHS/PHIP)方法得到TiC-Ni-Mo复合材料TH20和TH30.研究了工艺过程参数对材料致密性的影响.得到了最佳的工艺规范.SHS反应产物主要存在两相:TiC相和Ni的固溶体相,球形的TiC颗粒相被包围在近乎网状结构的Ni合金粘结相当中.TiC颗粒与粘结相界面结合良好,反应产物中有少量游离碳的存在,TH20和TH30的抗弯强度同传统方法生产的相近成分的材料相比比较接近.
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Dy-黄长石固溶体的氧化行为研究
张炯,张军红,王佩玲
1999 Vol. 14 (3): 449455
摘要(
1799 )
PDF(587KB)(
824
)
本 工 作 选 取 了 四 个 Dy-黄 长 石 固 溶 体 Dy2Si3-xAlxO3+xN4-x(Dy-M’, x=0, 0.3, 0.6 和 1.0) 组 份, 试 样 由 热 压 工 艺 制 成, 并 置 于 马 弗 炉 中 于 1000℃ 氧 化 20 h. 随 着 固 溶 度 x 的 增 加, 氧 化 增 重 的 行 为呈 现 出:Dy-M’(x=0.6)<< Dy-M’(x=0.3)M,即 Dy-M’的 抗 氧 化 性 能 相 对 于 Dy-M 得 到 了 改 善. 晶 界 相 是 Dy-M’ 的 Dy- α-Sialon 的试 样,经 热 压 制 备,分 别 在 1000℃和 1300℃ 氧 化 20 h. 在第 一 种 条 件 下,没 有 发 现 明 显 的 氧 化 增 重, 显 微 结 构 观 察 表 明 样 品 未 出 现 开 裂. 而 在 1300℃ 氧 化 20 h 时, Dy-α’-M’氧 化 表 面 层 是 含 Si0_2 和 α-Dy2Si2O7 晶 粒 的 硅 酸 盐 层, 其 中 α-Dy2Si2O7 晶 粒 在 氧 化 表 面 具 有 择 优 取 向.
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水热盐溶液卸压法制备氧化物粉体
李汶军,施尔畏,郑燕青,王步国,殷之文
1999 Vol. 14 (3): 456460
摘要(
1722 )
PDF(361KB)(
902
)
本文采用一种新的水热粉体制备方法-水热盐溶液卸压法,制得了α-Al2O3粉体、AlO(OH)纤维以及ZrO2和AlO(OH)复合氧化物粉体.发现以1mol/LAl(NO3)3溶液作为前驱物,0.2mol/LFe(NO3)3为添加剂,在300℃可制得α-Al2O3粉体.以1mol/LAl(NO3)3溶液为前驱物;1mol/LKBr为添加剂,在350℃可制得长径比为13:1的AlO(OH)纤维.当采用AlCl3、ZrOCl2溶液为前驱物,Zr/Al的比例为1:3时,在240℃可制得纤维状AlO(OH)颗粒和球形ZrO2颗粒的复合氧化物粉体.
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沸腾回流强迫水解法制备纳米TiO2微粒
武瑞涛,魏雨
1999 Vol. 14 (3): 461464
摘要(
2096 )
PDF(283KB)(
925
)
本文采用沸腾回流强迫水解法,以硫酸钛为原料,制备出了二氧化钛纳米微粒,并利用红外光谱透射电镜及X光晶体衍射对其进行了表征.结果表明:利用该方法可以在较高的钛盐浓度下[Ti4+浓度可达0.1mol·L-1]制备出均分散圆球状的二氧化钛纳米微粒,粒径大小为20~30nm.
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分散剂用量对几种纳米氧化锆粉体尺寸表征的影响
孙静,高濂,郭景坤
1999 Vol. 14 (3): 465469
摘要(
2197 )
PDF(305KB)(
3840
)
本文研究了三种不同来源的纳米氧化锆粉体在尺寸表征中的影响因素.其中,加入的分散剂用量不同,测得的粉体颗粒尺寸有很大差别,不足或过量的分散剂影响粉体的颗粒尺寸分布.这种影响是通过改变粉体表面的电荷分布来实现的.超声时间长短是影响粉体尺寸表征的另一个重要因素.
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微波烧结CuTi-金刚石复合体
程宇航,吴一平,陈建国,朱文玄,乔学亮,范瑛,潘小霞
1999 Vol. 14 (3): 470474
摘要(
1943 )
PDF(371KB)(
913
)
采用微波烧结方法制备出CuTi-金刚石复合体,并对复合体的工艺、组织和结构进行了研究.结果表明,金刚石颗粒在烧结过程中没有发生石墨化转变,CuTi-金刚石复合体中金刚石颗粒与CuTi基体间能形成良好的结合.CuTi-金刚石复合体的致密度随金刚石含量的增加出现先增加后降低的变化趋势,当金刚石含量为18.75~25vol%时达到最大值.
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Nd0.67(Sr,Ca)0.33Mn(O,F)3磁电阻材料的结构与性能
刘耀诚,周和平,郭永权,陶琨
1999 Vol. 14 (3): 475478
摘要(
1804 )
PDF(231KB)(
789
)
通过掺CaF2制得了Nd0.67(Sr,Ca)0.33Mn(O,F)3(NSMO)磁电阻材料,并对它们作了结构分析和磁性能测量.X射线衍射结果表明,NSMO化合物保持Nd0.67Sr0.33MnO3的钙钛矿结构,空间群为Pbnm,Z=4,F-离子占据8d位置;随着CaF2掺入量的增加,晶格常数减小,居里温度降低,而磁电阻性质呈明显的递增趋势·当掺入量为20mol%时,△R/R(0)的峰值达到99.7%。
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Sol-Gel法和微波法合成亚纳米级Zn2SiO4:Mn2+高效绿色荧光体
张迈生,祁家雄,杨燕生
1999 Vol. 14 (3): 479482
摘要(
1780 )
PDF(293KB)(
1031
)
采用Sol-Gel法和微波法合成了亚纳米级Zn2SiO4:Mn2+高效绿色光致发光荣光体,考察了Mn2+单掺的荧光体的发光行为及掺杂浓度对产物发光性质的影响.微波条件下合成的荧光体,有两个激发峰和一个发射峰分别恒定于214、249和522um,即它们均不随掺杂离子浓度不同而改变.SEM表明Zn2SiO4:Mn2+粒度为150~350nm的不规则的球形.
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锂离子电池正极材料LiNiO2的制备和性能研究
田彦文,翟秀静,高虹,翟玉春
1999 Vol. 14 (3): 483486
摘要(
1807 )
PDF(269KB)(
1034
)
本文介绍了以氢氧化锂和氢氧化镍为原料通过高温法合成镍酸锂的方法,并讨论了合成条件对产物电化学性能的影响.实验结果表明,合成反应温度、反应时间、Li/Ni摩尔比对镍酸锂电化学性能有较大的影响,合成出具有电化学活性的镍酸锂需要严格控制反应条件.本文合成出具有高结晶层状结构的镍酸锂,其放电容量可达140mA.h/g;电化学性能比较理想。
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致密TiC-Al2O3复合陶瓷材料的自蔓延高温合成
张卫方,韩杰才,张幸红,赫晓东,杜善义
1999 Vol. 14 (3): 487490
摘要(
1819 )
PDF(221KB)(
845
)
本文通过自蔓延高温合成结合准热等静压法(SHS/PHIP)制备出了致密度为97.2%的TiC-A12O3复合陶瓷.分析了合成产物的结构、组织和性能.结果表明,复合陶瓷由近乎球形的TiC颗粒和不规则的Al2O3相组成,TiC与Al2O3之间的界面光滑.TiC-Al2O3复合陶瓷的抗弯强度和硬度分别为510MPa和17.8GPa。
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分散剂对氮化硅浆料流变性的影响
刘学健,黄莉萍,符锡仁,古宏晨
1999 Vol. 14 (3): 491494
摘要(
2135 )
PDF(174KB)(
1302
)
本文研究了分散剂对氮化硅粉体的胶体特性、流变特性的影响,结果发现:Si3N4(Starck)粉料的等电点在pH=4.2,粉料的最大Zeta电位在pH=11附近.分散剂的引入将使其等电点位移,其位移量与分散剂的用量有关,最佳分散剂用量在0.8~1.2wt%之间.该氮化硅浆料属非牛顿的依时性流体.当分散剂用量低时,浆料呈现反触变性,随分散剂用量的增加,触变性逐渐消失;当分散剂用量达1.2wt%时,浆料成为近似的宾汉流体;随着分散剂用量的进一步增加,浆料又呈现微弱的正触变性.
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高温等静压烧结Al2O3-ZrO2纳米陶瓷
高濂,宫本大树
1999 Vol. 14 (3): 495498
摘要(
1834 )
PDF(296KB)(
1018
)
本工作用化学共沉淀法制备了平均晶粒尺寸约20nm的20mol%Al2O3-ZrO2复合粒体,不含有Y2O3作为四方氧化铝的稳定剂.粉体的煅烧温度为750℃,XRD结果表明,粉体中含100%立方氧化锆相,未发现有Al2O3结晶相存在.该粉体用高温等静压方法,在1000℃和200MPa的条件下烧结1h,得到了平均晶粒尺寸为50nm(TEM表征)的致密陶瓷,样品密度为理论密度的98%左右.对样品抛光表面的XRD定量分析结果表明,其抛光表面的相组成为:55%t-ZrO2-39%m-ZrO2-6%α-Al2O3。
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固体氧化物燃料电池初步研究
马紫峰,石玉美,黄碧纯,林卓炀,林维明
1999 Vol. 14 (3): 499503
摘要(
1824 )
PDF(298KB)(
900
)
研制了管式SOFC试验电池系统,分别以H2和CH4为燃料,空气为氧化剂气体,对管状SOFC在500~950℃范围内的电性能进行研究.考察了温度对电池内阻、输出电流和输出电压的影响.结果表明,当电池工作温度升至950℃时,分别以H2和CH4为燃料,电池开路电压分别为0.98V和1.05V;最大输出电流密度达到19.6mA/cm2和16.4mA/cm2,最大输出功率达到30.0mW和24.4mW经过145h连续试验运行,试验电池性能没有出现任何退化迹象。
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Pd/γ-Al2O3复合膜的制备工艺研究
王浚,高濂,黄磊,彭定坤
1999 Vol. 14 (3): 504508
摘要(
1897 )
PDF(378KB)(
1234
)
本文研究了采用Sol-Gel法制备用于H2分离的Pd/γ-Al2O3复合膜的工艺过程,将含Pd2+的源物质直接加入到稳定、pH适宜的勃姆石(γ-AlOOH)溶液中,用直接浸取的方法在多孔α-Al2O3衬底上成膜.BET测试表明,复合膜的平均孔径为25~4、0nm.分析了Pd的含量和工艺参数对复合膜的形貌和结构的影响,并对膜材料进行了SEM、XRD和N2透气性能研究.
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高温熔体晶体生长的三维实时观察实验装置
蔡丽霞,金蔚青,潘志雷,刘照华
1999 Vol. 14 (3): 509512
摘要(
1861 )
PDF(300KB)(
1482
)
最近开发了三维光学实时观察法,应用透视魔镜法实时观察并记录透明晶体的生长和溶解过程,最高使用温度为1000℃配合三维观察,设计并制造了一套独特的生长炉和坩埚,有二组互相垂直的光路可同时实时观察晶体生长过程,并通过CCD摄像头进行同步记录.应用这组设备,观察并记录了KCl枝蔓晶的生长过程.
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