一、Structural Analysis and Electrical Property of Tungsten BronzePrepared by Rare Earth Gaseous Permeation(论文文献综述)
赵晓东[1](2021)在《Er2O3,Eu2O3掺杂BCTS压电陶瓷的制备及性能研究》文中研究表明BCTS陶瓷是一种存在自发极化的重要功能材料,具有响应施加的机械应力而产生电势的能力,能够促进机械应变和电能之间的转化,被广泛地开发并应用于微型设备和系统中,促进了工程领域,医学研究,机器人技术等方面的发展。然而,纯的BCTS陶瓷电学性能较低限制了其发展。稀土掺杂是一种改善陶瓷电学性能的有效且简便的方法,稀土Er2O3、Eu2O3掺杂BCTS陶瓷通过传统的固相反应工艺制备,通过研究分析,系统地揭示稀土掺杂对BCTS陶瓷相变特征、微观形貌和电学性能的改善作用。第一部分研究了不同含量稀土Er2O3掺杂与BCTS陶瓷结构变化和电学特性的关系。相结构分析表明,稀土Er2O3掺杂使得Er3+离子部分代替BCTS陶瓷中的晶格位置,在x=0.03附近表现出正交-四方相共存,具有准同型相界。另外,随着稀土氧化物Er2O3的引入,BCTSR陶瓷气孔收缩,微观结构更加致密。压电性能d33和Kp在x=0.03处得到最大值,分别为439pC/N和54.7%。此外,稀土氧化物Er2O3的引入能够有效地提升居里温度,并且少量稀土Er2O3的掺杂能够使介电常数得到提升。所有样品都具有完整且饱和的电滞回线,具有良好的铁电性能。Pr和Ec分别在x=0.04处获得最佳值,分别为12.26μC/cm2和1.05kV/cm。第二部分研究了不同含量稀土Eu2O3掺杂与BCTS陶瓷结构变化和电学特性的关系。相结构分析表明,稀土Eu2O3掺杂后Eu3+离子进入BCTS晶格结构的A位,晶胞体积逐渐缩小,诱导产生相变。随着稀土氧化物Eu2O3的引入,晶粒的平均粒径逐渐变小,气孔数量减少,晶粒的生长得到抑制,致密度得到改善。样品的d33和Kp随施加电场的增大逐步增大,在3.5 kV/mm达到最大并趋于稳定。d33和Kp曲线展现出一致的趋势,在x=0.03处获得最大值,分别为d33=475pC/N,Kp=57.9%。此外,εr随Eu2O3掺杂比例的增大在x=0.03时达到最大值,为30137.1。居里温度Tc的变化范围主要在60℃至70℃。所有样品都拥有相对比较好的铁电特性参数,BCTSU陶瓷的Pr在x=0.04达到最大,为12.36μC/cm2,Ec总体表现出较小的值,稳定在1.0kV/cm左右。
吴捷[2](2021)在《准同型相界处BiFeO3基高温压电陶瓷结构和性能调控研究》文中研究指明对于压电材料而言居里温度(TC)指的是其铁电相转变为顺电相的温度。一般认为其TC越高,其使用或者工作温度越高。而高温压电材料需要TC较高,一般来说为了使其能够在高温下正常使用、工作,通常最多在其TC的一半温度应用。有文献定义高温压电材料TC>400℃,甚至被用于核能产业和航空航天飞行器的压电传感器更需要其居里温度TC超过500℃。另外,压电陶瓷易于合成、成本低和性能优异,占领着压电材料市场的主要份额。目前常见的高温压电陶瓷主要有钙钛矿结构体系的钛酸铅PbTiO3基、铌酸钾钠(K,Na)NbO3基、铝酸铋BiAlO3基和铁酸铋BiFeO3基,以及铋层状、钨青铜结构体系等。其中BiFeO3在室温下属于三方相,表现出较大的铁电极化强度(~90-100μC/cm2),而且其TC较高(~823℃),在高温压电领域有很大的应用潜力,因而备受关注。然而尽管人们通过化学掺杂、淬火等各种方法已使得BiFeO3基陶瓷的压电性能得到了较大的提升,然而其压电常数与居里温度之间的矛盾,以及高温电导率及损耗较大等问题,仍然是目前困扰该体系作为高温压电材料走向实际应用的最大难题。本论文选取具有三方结构的BiFeO3为研究对象,通过将之与其它具有四方结构的钙钛矿结构铁电材料固溶,包括(1-x)BiFeO3-xBa1-ySryTiO3、(1-x)BiFeO3-xBa0.5Sr0.5MnO3和(1-y)BiFe1-xCxO3-yBaTi1-xMnxO3等,构建准同型相界 MPB(morphotropic phase boundary);通过对这些高温压电陶瓷材料的晶体结构、介电、电阻、铁电以及压电性能等结构与物性的系统研究,深入讨论分析了 BiFeO3体系的高压电活性与高居里温度共存的可能性及其相应的微观机理。此外,我们还对该体系的高温电导及其机理进行了探讨,主要研究结果如下:(1)通过采用传统固相反应法制备了一系列(1-x)BiFeO3-xBa1-ySryTiO3(BFO-BST)陶瓷样品。通过调节x和y获得了一系列准同型相界样品,并且对这些准同型相界样品的结构、铁电、介电、电阻、压电等结构与物性进行了详细的对比研究。所有准同型相界组分的样品均具有增强的压电效应和较高的铁电居里温度TC,而且随着Sr含量y的增加,其d33,TC和极化强度均减小,而样品中三方相和四方相的晶格畸变在总体上则分别增加和减少。研究结果表明,对于BFO-BTO体系的准同型相界MPB附近的组分中,较大的四方晶格畸变和较小的三方晶格畸变对样品的压电性能起着重要作用。这些结果为设计高性能压电陶瓷提供了一种可能的新策略。(2)通过采用溶胶凝胶法制备了(1-x)BiFeO3-xBa0.5Sr0.5MnO3(BFO-BSMO)(0≤x≤1)陶瓷,并研究了引入BSMO对BFO其陶瓷结构、铁电、磁性、介电、电阻、压电等结构与物性的影响,并在MPB处研究其压电等电学性能,制备出压电性提升和高TC的BFO基无铅压电陶瓷。室温X射线衍射(XRD)及拉曼实验结果表明,0≤x≤0.1的样品在室温下为三方相(空间群为R3c),x=0.16的样品则为三方相与立方相共存,0.16<x≤0.5的样品是空间群为Pm3m的立方相,x=0.7的样品则为立方相与六方相共存,0.7<x≤1.0的样品是空间群为P63/mmc的六方相。进一步的实验结果表明,x≤0.16的样品具有铁电性,其中x=0.1样品同时具有较高的铁电居里温度Tc~687℃以及压电常数d33~13 pC/N。随着BSMO含量x的进一步增加到x=0.16,陶瓷的压电常数d33达到最大值。进一步的分析表明,较高Mn3+离子浓度对BFO-BSMO固溶体的晶体结构、铁电、压电及电阻等性能起着重要的作用。然而该体系虽然居里温度很高,但压电常数仍然较小,且高温电阻亦仍需进一步改善。(3)我们在BFO-BTO陶瓷中同时引入Cr离子和Mn离子,采用传统的固相反应法制备了(1-y)BiFe1-xO3-yBaTi1-xMnxO3(BFC-BTM)(0≤x≤0.04,0.2≤y≤0.27)陶瓷,系统研究了 Cr-Mn 共掺 BFC-BTM(0≤x≤0.04,0.2≤y≤0.27)固溶体的结构、介电、铁电、电阻和压电性能,并且对其TC提升的可能的原因进行了分析与讨论。随着掺杂的Cr/Mn含量x增加,y=0.2-0.27系列样品出现了三方相到四方相的结构相变,且其中准同型相界组分约为x=0.01-0.02。Cr-Mn共掺的样品同时表现出较高的Td、TC(~580-645℃)以及相对较大的d33(~96-135 pC/N)。特别是组分为y=0.24,x=0.02的样品同时表现出较高的退极化温度Td~551℃和较大的压电常数d33~116 pC/N,性能优于之前报道的大多数BFO基高温压电陶瓷。此外,相比于母体BFO,Cr-Mn掺杂的样品绝缘性能提升,其中y0.24x0.01和y0.24x0.02样品,分别在大约315和270℃以下电阻率ρ高于1 MΩ·cm。我们的实验结果表明,构建MPB的同时考虑晶格畸变的作用可能是在BFO压电陶瓷体系中实现优异压电性和高TC的有效途径。
杨武丽[3](2020)在《铋层状基压电陶瓷的微观结构及介电性能调控》文中研究表明铋层状结构压电陶瓷因其居里温度高、介电损耗低、抗疲劳性能好以及较好的电学性能和温度稳定性等特点而常应用于铁电随机存储器和高温高频电子元器件方面。然而,铋层状基陶瓷特殊的晶体结构使其介电常数普遍较低,部分陶瓷存在介电弛豫特性,但对其弛豫机理的研究仍不完善;且较大部分陶瓷在拥有高居里温度的同时都伴随着较低的压电系数,影响了陶瓷在高温压电方面的应用。故本文采用离子改性的方法,通过A位离子改性、B位离子改性和A、B位离子复合改性改善了BaBi4Ti4O15(BBT)基压电陶瓷的介电性能和压电性能,探究了微观组织结构对陶瓷电学性能的影响。介电弛豫特性的研究是铋层状材料的一个重要研究方向。为了研究不同的Nd3+含量以及改性位置对BBT陶瓷介电弛豫的影响,本文采用传统固相法制备了Ba1-xNdxBi4Ti4O15(BNBT)和BaBi4-xNdxTi4O15(BBNT)陶瓷,系统地研究和分析了Nd3+改性对BBT陶瓷结构和电学性能的影响,在BNBT和BBNT陶瓷的相转变过程中均观察到了明显的与频率相关的宽化介电弛豫峰,采用修正的居里-外斯定律和洛伦兹经验公式对Nd3+改性BBT陶瓷中的弥散相变现象进行了详细的描述,利用?、?A和(35)TRelaxor等参数分析了掺杂取代位置对BBT陶瓷结构和电学性能的贡献。为了改善BaBi4Ti4O15陶瓷的介电性能,本文采用固相合成法制备了BaBi4-xTi4-x(Cu1/3V2/3)2xO15(BBT-Cu V)陶瓷,采用Cu2+和V5+两种异价离子B位改性BBT陶瓷,研究了B位不等价离子改性对BBT陶瓷微观组织结构和介电性能的影响。研究发现Cu2+和V5+改性BBT陶瓷可有效提升BBT陶瓷的介电常数、居里温度以及温度稳定性。当x=0.09时,BBT-9Cu V陶瓷可获得较大的介电常数值约~325(低频100 Hz)和居里温度(Tc)466℃。为了进一步改善BBT陶瓷的介电性能,研究BBT陶瓷中的巨介电效应,本实验采用固相合成法成功制备了Ba1-x(K0.5Bi0.5)xBi3.91Ti3.91(Cu1/3V2/3)0.18O15(BBCVT-KBi)陶瓷,采用K+和Bi3+两种异价离子A位改性BBT-9Cu V陶瓷,研究A、B位离子复合取代对BBT陶瓷微观结构及介电性能的影响,通过改性离子诱导晶粒异常长大并形成缺陷偶极子团簇,从而提高BBT陶瓷的低频巨介电响应和结构稳定性。通过K+和Bi3+的改性,BBCVT陶瓷中出现异常长大的大尺寸晶粒,且伴随着较大的低频巨介电响应,当掺杂量x=0.75时,BBCVT-75KBi陶瓷的介电常数在低频100 Hz时达到最大值(>104),居里温度(Tc)为588℃,温度稳定性显着增强;对于BBT陶瓷的低频巨介电响应的起源以及影响因素进行了系统的研究与分析。本文采用传统固相法成功制备了BaBi4Ti4-x(Cu0.5W0.5)xO15(BBT-Cu W)陶瓷,采用Cu2+W6+取代BBT陶瓷B位的Ti4+,研究高低价离子共掺引起的晶格畸变对陶瓷压电性能的影响,通过中和并抑制氧空位缺陷引起较大的晶格畸变来改善BaBi4Ti4-x(Cu0.5W0.5)xO15陶瓷的压电性能。X射线衍射分析的结果证实,晶胞参数c随着晶胞参数a的增加而明显降低。通过铜和钨的改性,可以有效改善BaBi4Ti4O15陶瓷的居里温度、电阻率和压电性能。当x=0.03时,可以在BaBi4Ti4-x(Cu0.5W0.5)xO15陶瓷中获得压电系数的最大值(~30 p C/N),且具备良好的温度稳定性以及机电性能。
郭倩[4](2020)在《纳米氢钨青铜HxWO3的合成、热膨胀及光学性能研究》文中提出能源和环境问题一直以来都是人们关注的焦点,新型功能材料的研究是解决此类问题的有效途径之一。纳米氢钨青铜HxWO3(0<x<1)是一类光学和电学性能都非常优异的材料,目前被广泛应用于光电催化剂、气敏传感器、超级电容器和电致变色器件等领域。然而,HxWO3目前的制备方法存在能耗高及流程繁琐的缺点,这在一定程度上制约了材料的进一步应用。因此,发展一种简便有效的纳米氢钨青铜合成方法对于此类材料的研究具有一定的实际意义。本文利用微波辅助气体还原法相结合制备了立方相的纳米氢钨青铜,并研究了氢含量x对样品的晶体结构、近红外光吸收性能以及热膨胀性能的影响,主要内容如下:(1)利用微波辅助气体还原法制备得到了立方结构纳米氢钨青铜,并通过X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜及拉曼光谱仪对样品进行了表征,其分子式可写为H0.25WO3,空间群和晶胞参数分别为Im-3和a=7.642(1)?。样品的微观形貌为均匀的片状颗粒,厚度约50 nm,边长约100-200 nm。和文献报道的氢钨青铜制备方法相比较,该微波辅助合成法具有快速、简便及节能的优点。(2)通过改变气体还原时间,得到了不同氢含量的样品,其分子式分别为H0.2WO3、H0.25WO3、H0.29WO3和H0.34WO3。扫描电镜照片和谢乐公式计算结果显示各样品均由长度为100-200 nm的不规则片状颗粒组成,晶粒尺寸在13-16 nm范围内,表明随着氢含量的增加,样品的微观形貌和晶粒尺寸变化不大。室温下的Rietveld结构精修显示,随着x从0.20增加到0.34,晶胞参数a则从7.636(1)?增加到了7.654(2)?,晶格中WO6八面体的W-O键长也随氢含量的增加而变长。(3)利用紫外-可见-近红外分光光度计测量了不同氢含量样品的近红外(NIR)吸收光谱,结果显示随着氢含量x的增加,NIR吸收峰逐渐增强,当x从0.20增加到0.34时,吸收峰的强度增大了近5倍。该吸收峰的增强是由于样品中W5+离子的增加使得和NIR吸收相关的小极化子吸收和局域表面等离子体共振吸收得到了增强,从而显着提升了氢钨青铜的NIR光吸收性能。(4)通过变温X射线衍射对不同温度下样品HxWO3(x=0.20,0.25,0.29,0.34)的晶体结构进行了表征,利用Rietveld结构精修获得了不同温度下的晶胞参数。结果显示,当x=0.20时,晶胞体积随温度的增加而增加,当x=0.25,0.29,0.34时,晶胞体积随温度的增加而减小,表明随着氢含量的增加,氢钨青铜的热膨胀性能发生了由正热膨胀向负热膨胀的转变。膨胀系数α计算结果显示,随着x的增加,α逐渐减小,即由x=0.20时的2.28×10-6K-1减小至x=0.34时的-12.23×10-6K-1。氢钨青铜中材料的负热膨胀机制以及膨胀系数对x的依赖机制的阐明,仍需要进一步的实验和理论研究。
王恬恬[5](2020)在《铋基窄带隙氧化物的合成和性质研究》文中研究指明铋基氧化物由于廉价稳定、无毒无害、性能卓越等特点在当代材料社会中稳占一席之地。铋基氧化物具有多种稳定的晶体结构,不仅可以对特定格位掺杂取代以改变本征的结构对称、自旋排布和能带分布等,还能与其他材料复合,通过弹性相互作用使多种自由度之间相互耦合。改性后的铋基氧化物在非挥发性信息存储、自旋电子学和光电能量转换等领域拥有了更加丰富的应用可能,已成为当今凝聚态物理学和集成化信息社会中的焦点材料之一。伴随着不断进步的工业发展,环境能源问题日益严峻。在此前提下,铁电体凭借其特有的体光伏效应受到了科学家们的广泛关注。为了更好地匹配太阳光谱波段,增强对太阳光的吸收利用率,探索窄带隙铁电体已经成为目前铁电光伏领域研究的重中之重。本论文以当下国际权威报道的理论和实验结果为基础,采取由易至难的制备方法,对结构由简至繁的三种铋基材料:钙钛矿结构的BiFeO3、Aurivillius相层状结构的Bi6Fe2Ti3O18和莫来石结构的Bi2Fe4O9进行了化学改造以及物性研究,发现了晶体相演化、对称性改变、带隙窄化、磁性增强等现象,为实际组装高效光伏器件和新型非易失性数据存储器等提供了新的设计思路。本课题研究取得的创新性成果主要包括以下几点:1.采用固相反应法成功制备了双离子掺杂的Bi(Mg3/8Fe2/8Ti3/8)O3(BMFT)陶瓷及其与CaTiO3(CTO)形成的(1-x)BMFT-xCTO固溶体。以BiFeO3(BFO)陶瓷作为对比参照研究了非磁性双离子的引入对BMFT禁带宽度和自旋磁序的调控,同时探索了CTO含量对固溶体结构与物性的影响,重点聚焦于准同型相界(MPB)处的变化。首先,由X射线衍射光谱(XRD)证明了高温烧结的BFO、BMFT和(1-x)BMFT-xCTO陶瓷均为多晶钙钛矿结构,其中在(1-x)BMFT-xCTO的XRD和拉曼光谱中观察到了峰的消失、劈裂及合并等现象,证实了CTO诱导固溶体晶体出现了组分控制的MPB,在x=0.0750.175的MPB处(1-x)BMFT-xCTO晶体内同时具有相变前R3c空间群的菱方相和相变后Pna21空间群的正交相。扫描电子显微镜(SEM)测试结果显示Mg2+和Ti4+的引入抑制了BMFT晶粒的生长,而CTO含量的增加使固溶体晶粒的形状由椭圆鹅卵石逐渐转变为规则立方体。另外,与文献报道中BFO的光学带隙(Eg)相比,Mg2+和Ti4+离子引入后BMFT的Eg降低至2.23 eV。与此同时,受相变前后结构对称性改变以及掺杂导致应力增加双重作用的影响,(1-x)BMFT-xCTO的Eg发生了非线性变化。最后,测试所得电滞回线和磁滞回线分别证实了(1-x)BMFT-xCTO陶瓷的铁电性和铁磁性。x≤0.15时铁磁性的出现可以归因于非磁性离子取代破坏了相邻Fe3+离子间的反铁磁超交换作用所导致的非零净磁矩。而当CTO的掺杂量超过某个阈值时(x>0.15),晶体中存在的Fe3+离子已无法诱导出长程铁磁有序。2.过渡金属掺杂Bi6Fe2Ti3O18陶瓷的合成以及室温磁光性质的探究。实验制备了Ni2+离子单掺杂的Bi6Fe(2-x)NixTi3O18(xBFNTO)和Ni、Co同时取代Fe的Bi6Fe(2-x)Cox/2Nix/2Ti3O18(xBFCNT)陶瓷,性能表征结果说明过渡金属离子的引入能够使晶体的可见光响应和自旋结构得到有效调控。微结构测试手段证实了xBFNTO和xBFCNT陶瓷的多晶正交结构,随着大半径离子掺杂量的增多,XRD衍射峰向低角度偏移,晶面间距相应增加。SEM表面图中清晰可见的片状晶粒与铋基Aurivillius层状材料的典型形貌相吻合。随掺杂含量的增加,xBFNTO和xBFCNT的晶粒都由无序排布变为沿同一方向堆叠生长,说明实验中引入的过渡金属离子能直接影响晶粒的生长排布情况。根据Williamson-Hall分析法计算出xBFCNT晶体的内应力随掺杂离子的增多先增加后减小,与室温下测得磁性的变化趋势一致。这是因为具有不同半径的几种离子在类钙钛矿层中随机分布引发内应力,造成的晶格扭曲使本征自旋序倾斜,最终在Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用下铁磁性得到增强。然而遗憾的是,Ni2+和Co2+同时取代Fe3+时伴随产生的氧空位会聚集在畴壁处阻碍畴的交换,从而削弱xBFCNT晶体的铁电性,导致铁电铁磁性无法同时得到改善。另外,借助于紫外-可见-近红外漫反射光谱计算出了光学带隙,发现Ni2+的单独引入使xBFNTO的Eg由2.26 eV降低到2.06 eV,而双元素的同时掺杂更是使xBFCNT的带宽减小至1.28 eV。禁带宽度的窄化现象可以归因于过渡金属的d轨道在八面体晶体场中劈裂,从而对BFTO本征能级分布产生的影响。3.采用溶胶凝胶法实现了对Bi6Fe2Ti3O18晶体不同格位的元素替换,制备了Ni2+掺杂的xBFNTO薄膜以及La3+、Mn2+掺杂的Bi5.5La0.5Fe2Ti3O18(BLFTO)、Bi6Fe1.5Mn0.5Ti3O18(BFMTO)和Bi5.5La0.5Fe1.5Mn0.5Ti3O18(BLFMTO)薄膜。多种物性表征手段验证了不同离子的引入能在不同程度上调控晶体的铁磁有序和能带结构。在单相薄膜的基础上进一步合成了xBi6Fe2Ti3O18/(1-x)CoFe2O4(xBFTO/(1-x)CFO)复合双层薄膜,通过控制总膜厚不变改变两组分单相膜厚的方法,成功实现了对复合材料光磁性质的连续调控。基于对xBFNTO陶瓷的研究,进一步在透明石英衬底上沉积生长了Ni2+离子掺杂的xBFNTO薄膜,根据微观结构和形貌的测试结果确定了样品为B2cb空间群下的正交结构。Ni2+掺杂改变了晶体的畸变扭曲程度,进而通过DM相互作用增强了薄膜的铁磁性。另外,选择La3+和Mn2+定位替换BFTO中的Bi3+和Fe3+,同样在石英衬底上生长了系列薄膜。大半径La3+和小半径Mn2+的引入分别造成了晶胞的膨胀和收缩,其中Mn2+更是对晶体的生长择优方向和分子振动模式有着较大影响。金属离子Mn2+和La3+进入晶格后分别使BFMTO和BLFTO的禁带宽度相应出现窄化和展宽现象。最后对BFTO和CFO分层沉积,复合而成xBFTO/(1-x)CFO双层膜。XRD、拉曼散射光谱、SEM以及AFM的测试表征结果共同证实了复合薄膜两组分间的独立性。利用透射光谱和振动磁力仪分析了复合材料的等效带隙和室温铁磁性,发现随着CFO层占比的增多,剩余磁化和饱和磁化线性增加的同时等效带隙减小。这意味着通过人工调节两相的相对含量可以实现对复合薄膜光磁性质的连续调控,使之在信息社会多功能器件领域拥有更加广阔的应用前景。4.对可见光有着强吸收的Bi2Fe4O9(B2FO)基陶瓷和单晶薄膜的制备以及相关性质的探索。实验发现与尖晶石相CFO或NiFe2O4(NFO)复合而成的陶瓷材料在室温下既表现出对可见光的强吸收,又具有显着增强的铁磁有序,在光磁领域有着很好的应用潜能。采用高真空脉冲激光沉积(PLD)技术首次在(100)SrTiO3衬底上生长了B2FO单晶薄膜,优化工艺下成功合成了强铁磁性窄带隙铁电氧化物单晶薄膜,有望成为高效率铁电光伏器件中的吸收层材料。莫来石结构的B2FO陶瓷在室温下有着三次电子跃迁行为,较明显的两个吸收峰分别源自金属离子与配位体间的带间电子跃迁以及Fe2+与Fe3+之间的价间电荷转移。晶体局部正负电荷分布不均不仅会诱导部分Fe3+转变为Fe2+,还会形成氧空位,导致吸收光谱近红外区域出现较弱的宽吸收峰。与尖晶石相复合后,CFO和NFO中金属离子劈裂d轨道间的电子跃迁使样品的吸收边发生红移和抬高。同时,CFO和NFO组分的本征强磁性又使得复合陶瓷出现铁磁有序。除此之外,本文还运用PLD技术在(100)SrTiO3衬底上合成了沿(n00)方向外延生长的B2FO单晶薄膜,借助XRD图谱和AFM表征研究了衬底温度、激光能量和氧分压对样品成分组成、结晶程度、晶体结构以及表面形貌产生的影响。光致发光光谱检测到了由缺陷态和带间电子跃迁分别引起的发光峰,经计算带隙在1.62 eV左右,非常接近太阳能电池吸收层材料的最佳带隙值(1.4 eV),这说明单晶形态的B2FO有望打破传统铁电氧化物宽带隙的限制,成为制备铁电光伏器件的强有力候选材料。最后,基于纳米材料的尺寸效应、衬底对薄膜的应力作用以及氧空位引起的F中心交换机制解释了B2FO薄膜铁磁性大幅度增强的原因,表明其在磁性器件领域同样具有其他材料望尘莫及的应用潜能。
刘洋[6](2020)在《铌酸钾钠基陶瓷材料的制备与性能研究》文中提出铅基压电陶瓷体系被广泛应用在换能器、谐振器、扬声器等领域,但是铅基体系产品在制备、后期使用过程中都会不可避免的产生对人体及环境具有巨大危害的氧化铅,故众多国家都颁布了一系列法律限制含铅体系的应用。(K0.5Na0.5)Nb O3(KNN)基陶瓷是环境友好的ABO3型钙钛矿结构铁电体,这类陶瓷因其良好的铁电、压电、介电性能而被各国学者与研究人员广泛研究。然而,由于碱金属K+、Na+在烧结时极易挥发,制备的陶瓷经常偏离设计组分,因此借助常压烧结的方法较难制备出高度致密、性能优异的陶瓷。本文以KNN基陶瓷为研究对象,系统的探究了不同氧化物离子掺杂对样品的结构、形貌、铁电、压电、介电、发光及阻抗性能的影响。第一,采用固相反应法制备引入Dy3+的(1-x)Na0.5K0.5Nb O3-x Li Sb O3陶瓷,针对该体系PPT区域附近的结构、形貌、电学性能、荧光性能和缺陷化学进行了系统的研究。发现在组分x=0.04的陶瓷样品中正交相(orthorhombic,O)和四方相(tetragonal,T)两相共存,当前组分表现出最佳性能:Pr=32.2 C/cm2,Ec=12.26k V/cm,T c=325 oC,tanδ≤1.5%(250~400 oC)。借助拉曼光谱和光致发光谱快速响应的优点,可以很好地测量NKN-x LS:0.006Dy3+陶瓷中PPT区域附近的相变。第二,探究了(1-x)KNLNTS-x BT陶瓷的相结构、介电性能、阻抗性能和弛豫行为进行了系统研究。通过传统固相反应法制备了(1-x)KNLNTS-x BT陶瓷,随着钛酸钡含量的改变,陶瓷的相结构由O相(0.00≤x≤0.02)变为O-T两相共存(0.02<x<0.06)结构,最终转变为T相(0.06≤x≤0.10)。将Curie-Weiss定律和修正的Curie-Weiss定律用于分析介电性能。随着钛酸钡的增加,(1-x)KNLNTS-x BT陶瓷的弛豫程度增大,表现出优异的弛豫性能。对于组分x=0.10的压电陶瓷,弥散系数γ达到最大值1.73,这对于发展无铅弛豫铁电体具有很大的吸引力。从其阻抗图谱随温度的变化,发现其弛豫和传导行为与热激活有关,而氧空位是潜在的离子载体。此外,通过Arrhenius拟合,组分x=0.10的压电陶瓷的活化能为0.82(6)e V,说明陶瓷的氧空位浓度较高。第三,通过合成KNLNTS:x Eu陶瓷,探究了Eu2O3对陶瓷的晶相结构、微观形貌、介电性能、极化前后发光性能的影响。发现引入适量Eu3+的KNLNTS:x Eu陶瓷可制备纯相钙钛矿结构。但是,陶瓷的四方性被削弱,陶瓷的晶体对称性得到增强且接近于立方相。增加Eu3+的含量,可获得致密的KNLNTS:x Eu陶瓷,这会降低陶瓷的居里温度且会降低其正交相-四方相的相变温度。通过极化对铁电材料发光强度的调制作用,发现极化会使陶瓷的荧光发射强度降低。合理利用极化对多功能发光铁电材料的调制,为促进显示领域的发展具有重要意义。
曹延新[7](2020)在《钙钛矿基固体氧化物燃料电池陶瓷阳极材料的制备及电化学性能研究》文中研究说明固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种直接将燃料的化学能转换为电能的发电装置,目前使用的SOFC依然以H2作为主要的燃料,而SOFC相对于其它种类的燃料电池是“吃粗粮”的燃料电池,其燃料不仅可以使用氢气,还可以使用碳氢类燃料。但是,经典的Ni基阳极由于其存在积碳、镍粒粗化、硫中毒等现象,从而降低SOFC的功率性能和操作寿命,因此并不适合直接使用碳氢类作为燃料。因此,开发与碳氢类燃料相适应的新型陶瓷阳极是当前研究热点课题。目前研究表明,混合电子-离子导体(MIEC)氧化物陶瓷阳极表现出良好的抗硫抗积碳能力。本论文具体内容如下:论文第一章简单综述了SOFC的工作原理,主要构型及关键材料;重点概述了阳极的主要材料类型、阳极性能的优化方法,并介绍了电化学阻抗谱的时间弛豫分布(EIS-DRT)分析方法;针对SOFC阳极材料存在的问题提出了本论文的研究内容和研究目标。第二章对本论文中涉及粉体的制备方法、单电池的制备过程、相关测试样品的制备方法进行简单介绍,并对本论文实验涉及的表征和测试进行了简述。第三章中通过改进的柠檬酸盐-EDTA-硝酸盐燃烧法制备了SrFe0.8W0.2O3-δ(SFW)钙钛矿氧化物作为对称固体氧化物燃料电池(SSOFC)的电极材料。发现钨掺杂剂可以稳定SrFe O3的立方钙钛矿结构并增加对还原性气氛的抵抗力。同时,深入研究了SFW作为SSOFC电极的电催化活性。在800 ℃时,SFW|La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)|SFW SSOFC在氢气和空气气氛中的面积比极化电阻(ASR)分别低至0.20Ωcm2和0.084Ωcm2。SFW电极过程的EIS-DRT分析结果表明,阳极工作条件下的电极过程的主要速率控制步骤是SFW表面的氢吸附/解离过程,而在阴极条件下电极过程的主要速率控制步骤则归因于吸附氧的解离和电荷转移过程。当使用氢气作为阳极燃料气体,空气作为阴极氧化气体时,SFW|LSGM(300μm)|SFW SSOFC在850 ℃时表现出930 m W cm-2的高功率密度和0.075Ωcm2的低极化电阻,这表明SFW是有前途的SSOFC电极材料。第四章为了优化SrFe0.8W0.2O3-δ(SFW)的性能,制备了N i掺杂的SrFe0.75W0.2Ni0.05O3-δ(SFWN)钙钛矿氧化物,并作为固体氧化物燃料电池的新型陶瓷阳极材料进行了评估。在800 ℃的湿润氢气条件下,SFWN可以部分被还原,在SFWN母体表面原位脱溶出Ni Fe合金纳米粒子。合金纳米粒子的表面修饰改善了阳极的氢氧化反应(HOR)动力学,800 ℃时面积比极化电阻(ASR)从SFW的0.200Ωcm2降低到SFWN的0.125Ωcm2。EIS-DRT分析表明,SFWN阳极的速率控制步骤仍为电极表面的氢吸附和解离过程,但与SFW阳极相比,表面脱溶修饰加快了氢的吸附和解离过程。在潮湿H2/空气条件下,电解质支撑的SFMN|LSGM|La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)单电池峰值功率密度在700、750和800℃分别达到330、483和769 m Wcm-2。100小时的长期测试表明:前40小时电池功率不断升高,预示电极脱溶过程不断进行;后60小时电池性能基本保持稳定。以上结果表明,SFWN材料是SOFC高性能陶瓷阳极的潜在候选。第五章制备了钨离子掺杂稳定的钴酸锶材料并研究了其作为SOFC阴极材料的性能。对于钴酸锶材料而言,钨离子的固溶度不高,当钨掺杂量达到0.1时就出现了Sr3Co2WO9杂相。钨掺杂的钴酸锶材料电导率在200-800℃呈现半导体传导特性,其值随温度升高而升高。Sr Co0.95W0.05O3-δ(SCW0.05)在空气中的电导率高达70 Scm-1,但由于杂相出现使得Sr Co0.9W0.1O3-δ和Sr Co0.85W0.15O3-δ的电导率急剧降低。SCW0.05|Sm0.2Ce0.8O2-δ(SDC)|SCW0.05对称电池表现出低的极化电阻,700 ℃空气气氛中ASR值为0.13Ωcm2。阳极支撑的SCW0.05|SDC|Ni-SDC单电池在700、650、600、550 ℃的峰值功率密度分别为773.8、597.9、428.9、281.4 m W cm-2。
安少波[8](2020)在《钨青铜结构Ba-Nd-Ti基微波介质陶瓷的改性研究》文中认为随着信息技术的迅速发展和5G时代的到来,高性能微波介质陶瓷得到了前所未有的发展,成为了当前功能陶瓷材料研究领域的热点。高介微波介质陶瓷因其在微波器件小型化、片式化和高性能化方面的重要应用价值而受到广泛的关注和研究。钨青铜结构的Ba6-3xLn8+2xTi18O54(BLT,Ln=La,Nd,Sm,Pr)固溶体具有优良且易调节的微波介电性能,其介电性能可通过改变Ln系离子种类及x值而得到有效调控。比如其介电常数(εr)可在70~140之间变化,并且可以得到近零的谐振频率温度系数(τf),因此在民用通讯领域中有着广泛的应用前景。本文以Ba6-3xNd8+2xTi18O54(BNT)材料为研究体系,使用传统固相反应法制备该陶瓷,在x取值为0.67时,材料微波介电性能最佳,确定BNT的基方组分和最佳微波介电性能;通过在Ti位引入复合离子(Al0.5Nb0.5)4+进行掺杂,研究不同阳离子掺杂量对材料的物相组成、微观结构、Ti元素价态分布、氧空位数量及微波介电性能的影响;然后,通过Nd Al O3的添加来进一步调整其温度系数以达到近零的目的,通过研究其性能与结构的变化来建立宏观性能与微观结构之间的联系。最后,通过Bi0.5Na0.5Ti O3取代来提高介电常数,通过对物相组成、微观形貌和微波介电性能等进行表征来了解性能的变化。主要工作和结果如下:1.为了提高陶瓷的微波介电性能,选择复合离子(Al0.5Nb0.5)4+在Ti位进行掺杂。采用固相反应法制备Ba4Nd9.33(Al0.5Nb0.5)xTi18-xO54(BNANT,x=0,0.4,0.8,1.2,1.6)陶瓷。因(Al0.5Nb0.5)4+平均离子半径较小,且Al3+能够有效的抑制Ti4+的还原和氧空位的生成,从而提升材料的性能。通过分析其物相组成、微观结构、Ti元素变价、氧空位和微波介电性能,研究复合离子对BNT基陶瓷性能调控的作用。结果表明,当选取(Al0.5Nb0.5)4+进行掺杂时,在x=1.2时取得最佳的微波介电性能:εr=80,Q×f=10245GHz,τf=18 ppm/℃。2.虽然(Al0.5Nb0.5)4+的掺杂对微波介电性能的调控起到了一定的作用,但其并没有达到温度系数调零的目的,所以我们在前述研究的基础上,选取Nd Al O3与BNT进行复合,其分子式为(1-y)Ba4Nd9.33(Al0.5Nb0.5)1.2Ti16.8O54+y Nd Al O3(BNANT+NA,y=0.4,0.45,0.5,0.55,0.6,0.65)因Nd Al O3具有较高的品质因数和负的温度系数,可以对有效的修正材料的介电性能。通过对掺杂的陶瓷进行物相分析、微观结构分析、拉曼光谱分析和微波介电性能等一系列的性能进行表征,来研究不同取代量对其性能的影响。结果表明,当y=0.55时取得最佳的微波介电性能:εr=70,Q×f=13680 GHz,τf=-2 ppm/℃。3.由上述研究可得,虽然其品质因数和温度系数均有较大的改善,但牺牲了一定的介电常数,所以在BNANT的基础上通过掺杂Bi0.5Na0.5Ti O3来调整其介电常数,即(1-z)Ba4Nd9.33(Al0.5Nb0.5)1.2Ti16.8O54+z Bi0.5Na0.5Ti O3(BNANT+BN,z=0,0.2,0.4,0.6,0.8)。因Bi具有较高的极化率,会使材料的介电常数提高。通过对其物相组成、微观形貌等方面进行表征分析,来研究其掺杂量对微波介电性能的影响。结果表明,在z=0.4时取得最佳的微波介电性能:εr=83,Q×f=9200 GHz,τf=16 ppm/℃。
秦路[9](2020)在《基于高居里点的Ce、Co掺杂Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷的电学性能研究》文中进行了进一步梳理具有高居里温度、低介电损耗以及良好的压电铁电性能的铋层钙钛矿陶瓷由于其环境友好性逐渐成为国内外学者研究的热门材料,本文选取具有铋层钙钛矿结构的Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷作为研究对象,在此基础上进行A位Ce掺杂和A/B位Ce、Co共同掺杂,探究掺杂对陶瓷晶体结构的影响,研究晶体结构变化、缺陷调控对陶瓷极化行为以及介电、压电、铁电性能的影响,最终得到一个具有高居里温度且电学性能更佳的压电陶瓷,从而拓宽其应用的范围。首先研究了铋层钙钛矿陶瓷的晶体结构,探究其特殊的层状结构在极化行为中对其压电铁电效应产生的影响。研究发现铋层状钙钛矿陶瓷由于c轴过长导致偶极子难以翻转,因此陶瓷难以极化。本文选择GSAS软件对陶瓷进行Rietveld结构精修,探究掺杂对陶瓷晶体结构的影响以及晶体结构变化和电学性能之间的关系。本文采用传统固相法制备得到Na0.5Bi4.5-xCexTi4O15(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)铋层状钙钛矿陶瓷,通过X射线衍射对陶瓷进行物相分析,并通过Rietveld精修对衍射图谱进行拟合计算,得到样品的晶胞结构参数,同时对陶瓷进行了微观结构观测和电学性能分析,探究陶瓷晶体结构变化对极化行为的影响及其与电学性能之间的关系。实验结果表明,陶瓷在x=0.04时致密度达到最佳,且随着Ce掺杂量的增大陶瓷的压电性能先增大后减小,在x=0.04时得到最大值(d33=20 p C/N),该变化规律与b/a相同。掺杂后的陶瓷介电损耗有明显下降,且在低温区变化缓慢,有较宽的工作区间。随着Ce掺杂量的增大,样品的居里温度先降低后升高,在x=0.08时最低值,但仍然高于600 ℃。同时,陶瓷的剩余极化强度2Pr随着掺杂量的增大先减小后增大,在x=0.08时达到最佳值,与四方度指数c/a的变化趋势正好相反。同样采用传统固相法制备了Na0.5Bi4.46Ce0.04Ti4-xCoxOy(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05)陶瓷,并对其进行了X射线衍射、介电和铁电性能分析。实验结果证明所制备的陶瓷为单相,且属于介电陶瓷(活化能Ea=0.91-1.39 e V)。随着Co掺杂量的增大,其电阻率和活化能先减小后增大,在x=0.02时取得最小值。掺杂后的样品介电常数和介电损耗均减小,居里温度得到了提升,在x=0.04时达到最大值(TC=661.5 ℃)。同时掺杂后的陶瓷剩余极化强度先增大后减小,在x=0.02时取得最大值(2Pr=0.934μC/cm2)。
方雪[10](2020)在《钨青铜型Mo3Nb2O14复合氧化物的合成及电化学性能研究》文中认为在面临全球性的能源及环境问题上,需开发新能源材料进行能源的储存和转换。具能量密度高、安全性高、循环性能好的锂离子电池是储能领域应用最广泛的装置。而目前已经商业化的碳类负极材料已经不能满足新型储能器件的要求,因此开发可替代的高安全性,高容量的负极材料是发展高性能储能装置的关键。钨青铜及类钨青铜结构氧化物的结构中存在大量的三元环,四元环和五元环通道,这些通道利于锂离子储存和传输,同时此类材料具有安全的工作电压,在储能负极材料中具有潜在的应用。本论文从材料的晶体结构出发,选取了具有类四方钨青铜结构(TTB)的Mo5O14型氧化物作为研究对象。针对这类过渡金属氧化物电子导电率较差的问题,从材料缺陷及形貌两个方面改善材料的电化学性质,研究氧空位缺陷和纳米形貌对电化学性能的影响。本文的主要研究结果如下:一、采用不同的制备方法合成了多种类TTB结构的Mo5O14型氧化物(Mo1-xMx)5O14(M=V、Nb、Ti、W),并展开了电化学性能的研究。将(Mo1-xNbx)5O14,(Mo1-xVx)5O14,Mo3VNbO14,(Mo0.68V0.23W0.09)5O14应用于锂离子电池的负极材料,其具有较高的理论容量,首次充放电容量能达到350 mAh g-1左右。但由于过渡金属氧化物本征电导率较差,导致其倍率及循环性能较差。二、利用传统固相法在真空环境下合成了含有氧空位的微米级棒状Mo3Nb2O14-x氧化物,其电子导电率与Mo3Nb2O14相比提高了6个数量级,可达到7.02×10-5 S cm-1。与Mo3Nb2O14相比,Mo3Nb2O14-x表现出更为出色的循环性能和倍率性能,在400 mA g-1的高电流密度下,其可逆容量在400次循环后仍保持在105.7 mAh g-1,而Mo3Nb2O14的可逆容量仅为44.6 mAh g-1。含氧空位Mo3Nb2O14-x的全电池LiCoO2//V-MNO,在100 mA g-1下循环100次后可逆容量保持在145.4 mAh g-1。研究结果表明,氧空位的存在能够提高微米级Mo3Nb2O14氧化物的电子导电率进而提升其电化学性能。三、采取溶剂热法合成了多孔纳米棒微米球状Mo3Nb2O14氧化物,研究了材料形貌对电化学性能的影响。该纳微结构氧化物表现出优异的倍率及循环性能,在0.2 A g-1的电流密度下循环500次,其可逆容量能维持在150 mAh g-1以上,即使在1 A g-1的电流密度下循环500圈容量仍然能保持在110 mAh g-1。结果表明纳米棒可以缩短锂离子的扩散距离,多孔增加了与电解质的接触面积,因此表现出较好的可逆比容量和优异的倍率及循环性能。四、Mo3Nb2O14中存在的四元环和五元环通道可能利于Na离子的传输,尝试将其应用于Na离子电池的负极材料。在利用CaH2进行拓扑还原引入氧空位后,Mo3Nb2O14-x材料表现优异的储钠性能。在200 mA g-1电流密度下即使循环450圈其容量还能保持在105 mA g-1,而Mo3Nb2O14在400次循环后为32.03 mAh g-1。结果表明,含氧空位的Mo3Nb2O14-x具有较好的循环性能,与已报道的其他钨青铜型化合物相比较,含氧空位的Mo3Nb2O14材料表现出更优异的电化学性能。
二、Structural Analysis and Electrical Property of Tungsten BronzePrepared by Rare Earth Gaseous Permeation(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Structural Analysis and Electrical Property of Tungsten BronzePrepared by Rare Earth Gaseous Permeation(论文提纲范文)
(1)Er2O3,Eu2O3掺杂BCTS压电陶瓷的制备及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 BCTS压电陶瓷的结构形貌和电学性能 |
1.2.1 BCTS压电陶瓷的相结构 |
1.2.2 BCTS压电陶瓷的微观形貌 |
1.2.3 BCTS压电陶瓷的电学性能 |
1.3 国内外BCTS陶瓷研究概况 |
1.3.1 BCTS陶瓷制备工艺研究 |
1.3.2 BCTS陶瓷掺杂取代改性工艺研究 |
1.4 论文的主要研究内容和工作 |
2 BCTS压电陶瓷的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 BCTS陶瓷的制备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 制备工艺 |
2.3 BCTS陶瓷结构形貌以及性能表征 |
2.3.1 相结构表征 |
2.3.2 微观结构表征 |
2.3.3 介电性能表征 |
2.3.4 压电性能表征 |
2.3.5 铁电性能表征 |
3 Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的电学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的制备 |
3.3 Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的结果和讨论 |
3.3.1 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的相结构 |
3.3.2 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的微观结构 |
3.3.3 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的压电性能 |
3.3.4 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的介电性能 |
3.3.5 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的铁电性能 |
3.4 本章小结 |
4 Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的电学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的制备 |
4.3 Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的结果和讨论 |
4.3.1 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的相结构 |
4.3.2 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的微观结构 |
4.3.3 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的压电性能 |
4.3.4 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的介电性能 |
4.3.5 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的铁电性能 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.1.1 稀土Er_2O_3掺杂BCTS陶瓷的结论 |
5.1.2 稀土Eu_2O_3掺杂BCTS陶瓷的结论 |
5.1.3 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(2)准同型相界处BiFeO3基高温压电陶瓷结构和性能调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 压电材料 |
1.2.1 压电效应 |
1.2.2 压电材料的发展 |
1.2.3 压电材料的应用 |
1.2.4 压电材料的性能参数 |
1.3 压电材料的分类及高温压电陶瓷 |
1.3.1 常见非高温压电材料 |
1.3.2 常见高温压电材料 |
1.4 压电材料与准同型相界 |
1.5 本论文研究目的和意义 |
参考文献 |
第2章 (1-x)BiFeO_3-xBa_(1-y)Sr_yTiO_3陶瓷制备和性能研究 |
2.1 研究目的与意义 |
2.2 样品制备与测试方法 |
2.3 晶体结构分析 |
2.4 铁电性能 |
2.5 高温电阻性能 |
2.6 压电性能 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第3章 (1-x)BiFeO_3-xBa_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3陶瓷制备和性能研究 |
3.1 引言—钙钛矿BiFeO_3无铅压电体系介绍 |
3.2 样品制备与测试方法 |
3.3 晶体结构分析 |
3.4 铁电性能 |
3.5 高温电阻性能 |
3.6 压电性能 |
3.7 本章小结 |
参考文献 |
第4章 (1-y)BiFe_(1-x)Cr_xO_(3-y)BaTi1_(-x)Mn_xO_3陶瓷制备和性能研究 |
4.1 研究目的与意义 |
4.2 样品制备与测试方法 |
4.3 晶体结构 |
4.4 铁电、介电和电输运性能 |
4.5 压电性能 |
4.6 高温压电性能分析讨论 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文及其他研究成果 |
(3)铋层状基压电陶瓷的微观结构及介电性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 电介质材料与压电材料 |
1.1.1 电介质材料 |
1.1.2 压电效应与压电陶瓷 |
1.1.3 压电陶瓷的应用及研究进展 |
1.2 高温铋层状基压电陶瓷材料结构及其特性 |
1.2.1 高温铋层状无铅压电陶瓷的结构及分类 |
1.2.2 高温铋层状无铅压电陶瓷的制备方法 |
1.2.3 高温铋层状无铅压电陶瓷的性能特点 |
1.2.4 高温铋层状无铅压电陶瓷的研究现状及存在问题 |
1.3 钛酸铋钡基无铅压电陶瓷的研究现状 |
1.3.1 制备工艺优化BaBi_4Ti_4O_(15) 基无铅压电陶瓷研究现状 |
1.3.2 离子掺杂改性BaBi_4Ti_4O_(15) 基无铅压电陶瓷的研究现状 |
1.4 本论文研究的目的和意义 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究意义 |
1.5 本论文研究的主要内容 |
2 陶瓷样品的制备工艺及性能表征 |
2.1 实验所用原料及测试仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 陶瓷样品的制备工艺 |
2.2.1 实验研究方案及技术路线 |
2.2.2 实验制备工艺流程 |
2.3 陶瓷样品的性能测试 |
2.3.1 密度测试 |
2.3.2 结构测试 |
2.3.3 显微组织形貌测试 |
2.3.4 介电性能测试 |
2.3.5 阻抗测试 |
2.3.6 激活能测试 |
2.3.7 压电性能测试 |
2.3.8 机电性能测试 |
3 A位离子改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷介电性能的影响 |
3.1 Nd~(3+)改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷的XRD结构分析 |
3.2 Nd~(3+)改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷的断口扫描分析 |
3.3 Nd~(3+)改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷的介电性能的影响 |
3.4 Nd~(3+)改性BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷的居里-外斯拟合 |
3.5 Nd~(3+)改性BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷的洛伦兹拟合 |
3.6 本章小结 |
4 A、B位离子复合改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷介电性能的影响 |
4.1 B位离子改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷介电性能的影响 |
4.1.1 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的结构分析 |
4.1.2 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的晶格常数变化分析 |
4.1.3 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的微观组织形貌 |
4.1.4 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的介电性能分析 |
4.1.5 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的阻抗分析 |
4.1.6 BaBi_(4-x)Ti_(4-x)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(2x)O_(15) 陶瓷的电阻率及激活能分析 |
4.2 A、B位离子复合改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷介电性能的影响 |
4.2.1 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的结构分析 |
4.2.2 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的晶格常数变化分析 |
4.2.3 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的微观组织形貌 |
4.2.4 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的微观组织分析 |
4.2.5 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的介电性能分析 |
4.2.6 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的阻抗分析 |
4.2.7 Ba_(1-x)(K_(0.5)Bi_(0.5))_xBi_(3.91)Ti_(3.91)(Cu_(1/3)V_(2/3))_(0.18)O_(15) 陶瓷的电导与激活能分析 |
4.3 本章小结 |
5 B位离子改性对BaBi_4Ti_4O_(15) 陶瓷电学性能的影响 |
5.1 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的结构分析 |
5.2 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的晶格常数变化分析 |
5.3 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的断口扫描分析 |
5.4 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的介电温谱分析 |
5.5 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的室温阻抗分析 |
5.6 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的变温阻抗分析 |
5.7 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的电阻率及激活能 |
5.8 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的压电性能 |
5.9 BaBi_4Ti_(4-x)(Cu_(0.5)W_(0.5))_xO_(15) 陶瓷的机电性能 |
5.10 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(4)纳米氢钨青铜HxWO3的合成、热膨胀及光学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 纳米氢钨青铜材料简介 |
1.2 氢钨青铜材料的应用 |
1.2.1 透明隔热涂层 |
1.2.2 光电催化剂 |
1.2.3 电致变色 |
1.2.4 质子交换膜燃料电池 |
1.2.5 超级电容器 |
1.3 纳米氢钨青铜的制备方法 |
1.3.1 机械化学法 |
1.3.2 气体还原法 |
1.3.3 光辅助原位还原法 |
1.3.4 溶剂热法 |
1.3.5 电化学还原法 |
1.4 材料的热膨胀 |
1.4.1 膨胀系数 |
1.4.2 负热膨胀材料 |
1.4.3 负热膨胀机制 |
1.5 本论文的研究意义 |
1.5.1 选题背景 |
1.5.2 研究意义 |
2 实验原料、仪器及表征方法 |
2.1 实验原料与仪器设备 |
2.2 分析与表征 |
2.2.1 X射线衍射仪及其数据分析方法 |
2.2.2 扫描电子显微镜 |
2.2.3 拉曼光谱仪 |
2.2.4 X射线光电子能谱分析仪 |
2.2.5 紫外可见近红外分光光度计 |
2.2.6 台阶仪 |
2.2.7 材料负热膨胀系数的表征 |
2.2.8 综合物性测量系统 |
3 纳米H_xWO_3的制备 |
3.1 引言 |
3.2 前驱体CaWO_4和H_2WO_4的制备 |
3.2.1 固态反应法制备CaWO_4粉体 |
3.2.2 微波水热法制备H_2WO_4粉体 |
3.3 纳米H_xWO_3粉体的制备 |
3.3.1 还原条件对物相的影响 |
3.3.2 样品x值的确定 |
3.3.3 H_(0.25)WO_3的晶体结构 |
3.3.4 H_(0.25)WO_3的微观形貌和晶粒尺寸 |
3.3.5 H_(0.25)WO_3的Raman光谱 |
3.4 本章小结 |
4 纳米H_xWO_3的NIR光吸收性能和热膨胀性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 不同氢含量的纳米H_xWO_3粉体的结构表征 |
4.2.1 样品的物相 |
4.2.2 样品x值的确定 |
4.2.3 氢含量对样品微观形貌的影响 |
4.2.4 氢含量对样品晶体结构的影响 |
4.3 纳米Hx WO_3的NIR光吸收性能 |
4.3.1 H_xWO_3薄膜的制备 |
4.3.2 氢含量x对样品NIR光吸收性能的影响 |
4.4 纳米H_xWO_3的热膨胀性能 |
4.4.1 膨胀系数与x的关系 |
4.4.2 磁化率与氢含量x的关系 |
4.5 本章小结 |
5 总结和展望 |
参考文献 |
个人简介及攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(5)铋基窄带隙氧化物的合成和性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铁电性、铁磁性以及多铁材料 |
1.2.1 铁电性 |
1.2.2 铁磁性 |
1.2.3 多铁材料 |
1.3 铋基铁电氧化物材料概述及研究进展 |
1.3.1 BiFeO_3(BFO) |
1.3.2 铋基Aurivillius相层状化合物(BAP层状化合物) |
1.3.3 Bi_2Fe_4O_9(B2FO) |
1.4 常见的材料制备技术简介 |
1.4.1 固相反应法 |
1.4.2 溶胶凝胶(Sol-Gel)法 |
1.4.3 脉冲激光沉积法(Pulse Laser Deposition,PLD) |
1.5 铋基铁电氧化物材料的表征方法简介 |
1.5.1 微结构表征手段 |
1.5.2 形貌表征手段 |
1.5.3 组分及价态测试手段 |
1.5.4 光学表征手段 |
1.5.5 磁学以及电学表征手段 |
1.6 本论文的研究意义和主要内容 |
参考文献 |
第二章 双掺杂BiFeO_3陶瓷及与CaTiO_3形成固溶体陶瓷的研究 |
2.1 引言 |
2.2 BMFT和(1-x)BMFT-xCTO陶瓷的制备 |
2.3 BMFT陶瓷的微结构及性质研究 |
2.3.1 BMFT陶瓷的微结构分析 |
2.3.2 BMFT陶瓷光学性质的讨论 |
2.3.3 非磁性离子掺杂诱导BMFT陶瓷产生铁磁性的机理分析 |
2.4 (1-x)BMFT-xCTO陶瓷的微结构及性质研究 |
2.4.1 (1-x)BMFT-xCTO陶瓷的晶体结构及准同型相界处的相变研究 |
2.4.2 (1-x)BMFT-xCTO陶瓷的拉曼光谱及微观形貌分析 |
2.4.3 (1-x)BMFT-xCTO陶瓷的光学性质以及带隙变化 |
2.4.4 (1-x)BMFT-xCTO陶瓷的磁电性质及其机理研究 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 离子掺杂对Bi6Fe2Ti3O18 陶瓷性质的调控 |
3.1 引言 |
3.2 BFTO掺杂陶瓷的制备 |
3.3 Ni掺杂BFTO陶瓷的研究 |
3.3.1 Ni掺杂BFTO陶瓷的晶体结构及微观形貌研究 |
3.3.2 Ni掺杂BFTO陶瓷的光学性质与能带结构分析 |
3.4 Ni、Co共掺杂BFTO陶瓷的研究 |
3.4.1 Ni、Co共掺杂BFTO陶瓷的晶体结构与拉曼光谱分析 |
3.4.2 Ni、Co共掺杂BFTO陶瓷的元素价态及微观形貌分析 |
3.4.3 Ni、Co共掺杂BFTO陶瓷的光学带隙调控 |
3.4.4 Ni、Co共掺杂BFTO陶瓷的磁学及电学性质研究 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 离子掺杂Bi6Fe2Ti3O18 薄膜和xBi6Fe2Ti3O18/(1-x)CoFe2O4 复合薄膜的性质研究 |
4.1 引言 |
4.2 溶胶凝胶法制备薄膜 |
4.2.1 离子掺杂BFTO基薄膜的制备 |
4.2.2 xBFTO/(1-x)CFO复合双层薄膜的制备 |
4.3 离子掺杂对BFTO薄膜性质的调控 |
4.3.1 退火温度对BFTO薄膜的影响 |
4.3.2 Ni掺杂BFTO薄膜的性质研究 |
4.3.3 La、Mn掺杂BFTO薄膜的性质研究 |
4.4 xBFTO/(1-x)CFO复合薄膜的性质研究 |
4.4.1 xBFTO/(1-x)CFO复合双层薄膜的微观结构表征 |
4.4.2 双层薄膜相对厚度对复合材料磁性的调控作用 |
4.4.3 复合双层薄膜的光学吸收特性 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 Bi_2Fe_4O_9 基复合陶瓷和Bi_2Fe_4O_9 单晶薄膜的生长以及性质研究 |
5.1 引言 |
5.2 陶瓷的制备以及性质研究 |
5.2.1 陶瓷的制备 |
5.2.2 陶瓷的晶体结构及其微观形貌分析 |
5.2.3 陶瓷的光学性质及电子跃迁分析 |
5.2.4 陶瓷的磁学性质探索 |
5.3 单晶薄膜的制备以及性质研究 |
5.3.1 单晶薄膜的PLD制备 |
5.3.2 PLD工艺参数对单晶薄膜微结构的影响 |
5.3.3 衬底温度对B2FO薄膜光学性质的影响 |
5.3.4 氧分压对B2FO薄膜磁性的调控 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
附录 Ⅰ 攻读博士学位期间科研成果清单及奖励 |
附录 Ⅱ 致谢 |
(6)铌酸钾钠基陶瓷材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 压电材料 |
1.3 铁电材料 |
1.4 压、铁电材料之间的关系 |
1.5 无铅压电材料的研究进展 |
1.5.1 铋层状结构压电陶瓷 |
1.5.2 钨青铜结构压电陶瓷 |
1.5.3 钛酸钡基压电陶瓷 |
1.5.4 钛酸铋钠基压电陶瓷 |
1.5.5 铌酸钾钠基压电陶瓷 |
1.6 本文的研究意义及目的 |
1.7 本文的主要研究内容 |
第2章 实验 |
2.1 KNN基压电陶瓷的制备 |
2.1.1 实验所用试剂及设备 |
2.1.2 样品制备的工艺流程 |
2.2 KNN基压电陶瓷的性能表征 |
2.2.1 密度测试 |
2.2.2 结构表征 |
2.2.3 电学性能表征 |
第三章 Dy_2O_3对(1-x)Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3-x)LiSbO_3陶瓷性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 样品制备 |
3.3 结构分析 |
3.4 微观形貌分析 |
3.5 电学性能分析 |
3.6 荧光性能分析 |
3.7 缺陷分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 BaTiO_3对(K0.44Na_(0.52)Li_(0.04))(Nb_(0.86)Ta_(0.10)Sb_(0.04))O_3陶瓷性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备 |
4.3 结构分析 |
4.4 微观形貌分析 |
4.5 电学性能分析 |
4.6 阻抗性能分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 Eu_2O_3对(K_(0.44)Na_(0.52)Li_(0.04))(Nb_(0.86)Ta_(0.10)Sb_(0.04))O_3 陶瓷性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备 |
5.3 结构分析 |
5.4 微观形貌分析 |
5.5 电学性能分析 |
5.6 荧光性能分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
(7)钙钛矿基固体氧化物燃料电池陶瓷阳极材料的制备及电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 固氧化物燃料电池(SOFC)概述 |
1.2.1 燃料电池概述 |
1.2.2 SOFC的优势及工作原理 |
1.2.3 SOFC构型 |
1.3 SOFC关键材料 |
1.3.1 SOFC电解质材料 |
1.3.2 阴极材料 |
1.3.3 SOFC阳极材料 |
1.3.4 对称电极 |
1.4 陶瓷阳极的优化方法 |
1.4.1 复合电极 |
1.4.2 电极微结构优化 |
1.4.3 浸渍 |
1.4.4 脱溶 |
1.5 DRT分析法 |
1.6 本论文的研究内容及意义 |
第2章 实验与表征 |
2.1 原料与仪器 |
2.2 粉体制备 |
2.3 单电池制备 |
2.4 测试与表征 |
第3章 SrFe_(0.8)W_(0.2)O_(3-δ)作为SOFC对称电极材料的开发 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 粉体制备 |
3.2.2 样品制备 |
3.2.3 表征与测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 相稳定性和化学兼容性 |
3.3.2 X射线光电子能谱 |
3.3.3 微观结构 |
3.3.4 电导率 |
3.3.5 对称电池的EIS分析 |
3.3.6 电池测试与循环性能 |
3.4 结论 |
第4章 表面合金脱溶优化SrFe_(0.75)W_(0.2)Ni_(0.05)O_(3-δ)陶瓷阳极 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 粉体制备 |
4.2.2 样品 |
4.2.3 测试与表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 相结构分析 |
4.3.2 微观结构 |
4.3.3 电导率 |
4.3.4 对称电池测试 |
4.3.5 SOFC电池测试 |
4.4 总结 |
第5章 Sr Co_(1-x)W_xO_(3-δ)作为阴极材料的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 粉体制备 |
5.2.2 样品制备 |
5.2.3 表征与测试 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 相结构分析 |
5.3.2 电导率 |
5.3.3 对称电池 |
5.3.4 SOFC测试 |
5.4 总结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 实验总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
一、发表学术论文 |
(8)钨青铜结构Ba-Nd-Ti基微波介质陶瓷的改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 微波介质陶瓷简介 |
1.1.1 微波介质陶瓷发展历史 |
1.1.2 微波介质陶瓷的分类 |
1.1.3 微波介质陶瓷的应用 |
1.2 微波介质陶瓷的性能参数 |
1.2.1 相对介电常数 |
1.2.2 品质因数 |
1.2.3 谐振频率温度系数 |
1.3 BLT陶瓷材料简介 |
1.4 课题背景和研究内容 |
第2章 材料制备与性能表征 |
2.1 实验原材料 |
2.2 实验设备和工艺流程 |
2.2.1 实验设备 |
2.2.2 工艺流程 |
2.3 材料测试与表征 |
第3章 (Al_(0.5)Nb_(0.5))~(4+)复合离子掺杂对Ba_4Nd_(9.33)Ti_(18)O_(54)陶瓷介电性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 样品制备 |
3.3 物相组成 |
3.4 微观结构 |
3.5 微波介电性能 |
3.6 微波介电性能与微观结构参数的关系 |
3.6.1 离子极化率对ε_r的影响 |
3.6.2 Ti变价对Q×f的影响 |
3.6.3 容忍因子和电负性差值对τ_f的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 NdAlO_3对BNANT陶瓷微波介电性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 样品制备 |
4.3 物相组成 |
4.4 微观结构 |
4.5 微波介电性能 |
4.5.1 介电常数 |
4.5.2 品质因数 |
4.5.3 谐振频率温度系数 |
4.6 本章小结 |
第5章 Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3对BNANT陶瓷微波介电性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 样品制备 |
5.3 物相组成 |
5.4 微观结构 |
5.5 微波介电性能 |
5.5.1 介电常数 |
5.5.2 品质因数 |
5.5.3 谐振频率温度系数 |
5.6 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录:硕士期间发表论文 |
致谢 |
(9)基于高居里点的Ce、Co掺杂Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷的电学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 压电铁电陶瓷的发展历程 |
1.2 无铅压电陶瓷研究现状 |
1.3 铋层钙钛矿陶瓷的极化效应 |
1.4 铋层状钙钛矿陶瓷的改性研究 |
1.5 本文的研究目标及内容 |
第2章 材料制备方法及性能测试 |
2.1 传统固相法的基本工艺 |
2.2 陶瓷样品性能测试 |
2.3 实验仪器 |
第3章 Rietveld结构精修与晶体结构分析 |
3.1 引言 |
3.2 X射线衍射原理 |
3.3 Rietveld精修原理 |
3.4 精修策略选择与应用 |
第4章 A位Ce掺杂对高居里点Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)陶瓷电学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验与测试 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 晶体结构与微观结构分析 |
4.3.2 压电性能分析 |
4.3.3 介电性能分析 |
4.3.4 铁电性能分析 |
4.4 本章结论 |
第5章 Ce、Co掺杂对高居里点Na_(0.5)Bi_(4.5)Ti_4O_(15)陶瓷电学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验与测试 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 XRD物相分析 |
5.3.2 阻抗谱分析 |
5.3.3 介电性能分析 |
5.3.4 铁电性能分析 |
5.4 本章结论 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录:硕士期间以第一作者(包含共同一作)发表的主要成果 |
致谢 |
(10)钨青铜型Mo3Nb2O14复合氧化物的合成及电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池概述 |
1.2.1 锂离子电池的发展 |
1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
1.2.3 锂离子电池的优点和缺点 |
1.3 负极材料 |
1.3.1 碳基材料 |
1.3.2 锡基材料 |
1.3.3 硅基材料 |
1.3.4 钛基材料 |
1.3.5 过渡金属氧化物 |
1.4 钨青铜结构氧化物在储能方面上的应用 |
1.4.1 钨青铜型结构 |
1.4.2 钨青铜结构的氧化物在锂离子电池上的应用 |
1.4.3 钨青铜结构的氧化物在钠离子电池上的应用 |
1.4.4 类钨青铜结构Mo_5O_(14)型氧化物 |
1.5 研究思路与内容 |
1.5.1 研究思路 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 材料的合成、表征与分析 |
2.1 实验试剂与厂家 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征手段及分析方法 |
2.3.1 X-射线粉末衍射测试 |
2.3.2 中子衍射 |
2.3.3 扫描电子显微镜 |
2.3.4 透射电子显微镜 |
2.3.5 X射线光电子能谱 |
2.3.6 热重分析 |
2.3.7 比表面积测试法 |
2.4 电化学性能表征 |
2.4.1 电极的制备与电池的组装 |
2.4.2 电化学测试 |
第三章 TTB结构Mo_5O_(14) 型氧化物的合成及电化学性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 样品制备 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 (Mo_xNb_(1-x))_5O_(14) 结果分析 |
3.3.1.1 物相分析 |
3.3.1.2 形貌分析 |
3.3.1.3 电化学性能分析 |
3.3.1.4 本节小结 |
3.3.2 (Mo_xV_(1-x))_5O_(14)(x=0.01-0.09)结果分析 |
3.3.2.1 物相分析 |
3.3.2.2 形貌分析 |
3.3.2.3 电化学性能分析 |
3.3.2.4 本节小结 |
3.3.3 (Mo_(0.93)V_(0.23)W_(0.09))_5O_(14) 和(Mo_(0.6)V_(0.2)Nb_(0.2))_5O_(14) 结果分析 |
3.3.3.1 物相分析 |
3.3.3.2 形貌分析 |
3.3.3.3 电化学性能分析 |
3.3.3.4 本节小结 |
3.4 本章小结 |
第四章 含氧空位的Mo_3Nb_2O_(14)的合成及电化学性质研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 样品制备 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 物相及组成分析 |
4.3.2 物相及组成分析 |
4.3.3 电化学性能分析 |
4.3.4 结果讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 纳微结构球状Mo_3Nb_2O_(14)的合成及电化学性质研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 样品的合成 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 样品的物相及组成元素分析 |
5.3.2 样品的形貌及微观结构分析 |
5.3.3 样品的BET测试 |
5.3.4 样品的电化学性能测试 |
5.3.5 结果讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 Mo_3Nb_2O_(14-x)的合成及作为钠离子电池负极材料的电化学性质研究 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 样品的合成 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 物相及组成分析 |
6.3.2 电化学性能分析 |
6.3.3 结果讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 |
致谢 |
四、Structural Analysis and Electrical Property of Tungsten BronzePrepared by Rare Earth Gaseous Permeation(论文参考文献)
- [1]Er2O3,Eu2O3掺杂BCTS压电陶瓷的制备及性能研究[D]. 赵晓东. 常州大学, 2021(01)
- [2]准同型相界处BiFeO3基高温压电陶瓷结构和性能调控研究[D]. 吴捷. 中国科学技术大学, 2021
- [3]铋层状基压电陶瓷的微观结构及介电性能调控[D]. 杨武丽. 西安工业大学, 2020
- [4]纳米氢钨青铜HxWO3的合成、热膨胀及光学性能研究[D]. 郭倩. 郑州大学, 2020(03)
- [5]铋基窄带隙氧化物的合成和性质研究[D]. 王恬恬. 华东师范大学, 2020(08)
- [6]铌酸钾钠基陶瓷材料的制备与性能研究[D]. 刘洋. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [7]钙钛矿基固体氧化物燃料电池陶瓷阳极材料的制备及电化学性能研究[D]. 曹延新. 齐鲁工业大学, 2020(02)
- [8]钨青铜结构Ba-Nd-Ti基微波介质陶瓷的改性研究[D]. 安少波. 湖北大学, 2020(02)
- [9]基于高居里点的Ce、Co掺杂Na0.5Bi4.5Ti4O15陶瓷的电学性能研究[D]. 秦路. 湖北大学, 2020(02)
- [10]钨青铜型Mo3Nb2O14复合氧化物的合成及电化学性能研究[D]. 方雪. 桂林理工大学, 2020(01)