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阿利特-硫铝酸钡钙水泥材料制备技术的研究

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2004.05.004

通过正交试验研究制备阿利特-硫铝酸钡钙水泥材料.结果表明:阿利特和硫铝酸钡钙矿物能够共存于同一熟料体系,这为合成阿利特-硫铝酸钡钙水泥材料奠定了重要基础;对该熟料力学性能影响程度最大的因素是矿物设计比例,其次是煅烧温度,各因素的最佳水平分别为矿物设计比例C3S∶C2S∶C2.75B1.25A3S=15∶15∶65,煅烧温度为1350℃,Fe2O3掺加量为1%,CaF2掺加量为2%;同时,在最佳水平条件下制备的熟料1d,3d和28d抗压强度分别达到51.7MPa,77.0MPa和79.5MPa,展现出良好的早期力学性能.同时利用XRD和SEM-EDS对熟料矿物组成及结构进行了分析.

关键词: 阿利特 , 硫铝酸钡钙 , 水泥 , 早期强度

La,Nb复合掺杂Sr2Ta2O7陶瓷高温介电性能研究

郝华 , 曹明贺 , 郭志军 , 余志勇 , 刘韩星 , 欧阳世翕

功能材料

研究了La,Nb复合掺杂Sr2Ta2O7陶瓷的高温介电性能,A位镧掺杂提高了材料体系的电阻活化能,从而提高了高温电阻率,Sr1.98 La0.02Ta2O7在700℃电阻率为3.65×107,和Sr2Ta2O7相比(4.37×106)电阻率提高了一个数量级;Nb掺杂对Sr2Ta2O7结构影响不大,Nb取代Ta的位置后主要影响垂直于Ta-O线的O离子位移.铌掺杂有效地提高了材料体系的居里温度,从-173℃(Sr2Ta2O7)提高到-11℃(Sr1.98 La0.02Ta1.9Nb0.1O7).

关键词: 高温介电 , 电阻率 , 掺杂

锂离子电池电极材料的设计方法及应用

夏君磊 , 赵世玺 , 周振平 , 张仁刚 , 刘韩星

材料导报

总结了锂离子电池电极材料设计的方法,包括第一原理方法、电化学方法、动力学方法、热力学方法.各种方法研究的重点内容不同,第一原理方法主要用于对材料性能的预测以及机理方面的微观解释,电化学方法的研究重点是电极材料和所处的环境之间的作用,动力学方法是关于锂离子在电极材料中的运动行为的研究,而热力学方法力图从热力学函数值及其变化来反映材料的宏观或微观性质.各种方法都有自己的优点和适用范围,但目前倍受科学工作者关注的是前两种方法.

关键词: 材料设计 , 电极材料 , 锂离子电池

MnO2对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3微观结构和微波介电性能的影响

田中青 , 刘韩星 , 余洪滔 , 欧阳世翕

功能材料

研究了MnO2助烧剂对Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微观结构和微波介电性能.MnO2可以有效地使Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的致密化温度由1550℃降低到1400℃左右.随MnO2掺量的增加,Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的1:2超晶格衍射峰的强度减弱,但是没有第二相出现.1400℃烧结4h陶瓷的晶粒尺寸在1.5μm左右.MnO2的掺入改善了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷的微波介电性能,MnO2掺量为1%mol的Ba(Mg1/3Nb2/3)O3陶瓷具有最好的微波介电性能:εr≈31.5,Qf=68000,τf=3.11×10-5/℃,这可归功于陶瓷具有相当高的相对密度.

关键词: Ba(Mg1/3Nb2/3)O3 , MnO2 , 微波陶瓷 , 介电性能

热处理对Ni/Al2O3界面电子结构的影响

刘韩星 , 张汉林 , 欧阳世翕 , 袁润章

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.z2.073

在多晶Al2O3基片上用射频磁控溅射法沉积Ni薄膜,将所得的样品N2气保护下在400℃和800℃保温30分种,采用光电子能谱配合Ar3+离子原位刻蚀的方法分析不同热处理样品原子沿纵深方向的化学状态.界面区域化学状态和化学组成的研究结果表明在本文的实验条件Ni在界面与Al2O3没有明显的化学状态变化,即对界面电子结构的影响不明显,但在高温(800℃)条件下存在Ni向Al2O3基片的扩散.

关键词: 电子结构 , Ni/Al2O3 , 界面

B2O3和CaF2对C3S-C2.75B1.25A3S-C2S-C3A水泥熟料矿物体系力学性能影响

芦令超 , 常钧 , 沈业青 , 程新 , 刘韩星 , 袁润章

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.02.023

研究了B2O3和CaF2对C3S-C2.75B1.25A3S-C2S-C3A熟料矿物体系的组成、结构与力学性能的影响.研究结果表明:在该熟料体系中C3S,C2.75B1.25A3S,C2S和C3A的适宜含量分别为50%,10%,25%和15%,B2O3和CaF2的适宜掺量为2%和1.5%.在最佳组成和制备工艺条件下,合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1d,3d和28d抗压强度分别达到18MPa,48MPa和95MPa以上,展现了良好的早期力学性能.同时,掺加CaF2能有效降低熟料中游离氧化钙的含量,促进阿利特在低温条件下形成.利用SEM-EDS,XRD等测试手段对熟料的组成、结构及性能进行了分析.

关键词: 阿利特硫铝酸钡钙 B2O3 CaF2

锂离子电池正极材料LiMnO2的结构稳定性及电化学过程中的相变

赵世玺 , 刘韩星 , 李强 , 欧阳世翕

材料导报

LiMnO2是同质多相化合物,不同相的结构稳定性差异很大,层状结构的LiMnO2是热力学不稳定的结构,制备相当困难.层状结构的LiMnO2是一类新的锂离子电池正极材料,它的理论比容量为270mAh/g,实际比容量也超过1 70 mAh/g.从该体系材料的合成、结构特点、稳定性以及电化学性能等方面对近几年的研究成果进行综述,分析了该化合物的斜方相比单斜层状结构稳定的内在机制以及稳定单斜层状结构LiMnO2的理论依据,讨论LiMnO2在电池充放电循环过程中的相转变以及今后的发展方向.

关键词: 锂离子电池 , LiMnO2 , 结构稳定性 , 电化学相变

Bi2O3和Fe2O3掺杂对BaTiO3陶瓷显微镜结构的影响

赵世玺 , 刘韩星

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.z2.056

本文利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散谱(EDAX)等结构分析技术,研究了施主(Bi3+)和受主(Fe3)掺杂对BaTiO3陶瓷晶粒生长及晶界等微观结构的影响.研究结果表明:施主掺杂抑制晶粒生长,受主掺杂则促进晶粒生长;受主(Fe3+)掺杂导致部分晶粒中出现壳-芯结构和包晶结构特证,EDAX微区分析证实,壳-芯结构和包晶结构的形成都与Fe3+的偏析有关.

关键词: BaTiO3 , 壳-芯结构 , 包晶

多晶CaB₆陶瓷弱铁磁性能与气孔率关系

曹明贺 , 孙越魁 , 蒋军 , 刘韩星 , 袁俊

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00640

用常压烧结和热压烧结法分别制备了多晶Ca_1+xB₆(x=-0.02、0、0.02)陶瓷样品并对其铁磁性能进行系统分析. 结果表明, 在烧结温度低于1500℃范围内, 不论样品富Ca或赤Ca, 所有的样品均呈现铁磁性能; 另外, 两种方法制备的陶瓷样品虽然气孔率明显不同, 而其铁磁性能并没有显著差异, 认为CaB₆样品存在的铁磁性机制不决定于样品中的Ca空位浓度和气孔率.

关键词: 多晶CaB6陶瓷 , ferromagnetic , porosity , hot press sinter