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新型聚硅氮烷的陶瓷化及氮化硅纳米线生长机制研究
1
作者
董法海
朱楠楠
+1 位作者
张丽娟
温广武
《陶瓷学报》
北大核心
2025年第3期570-579,共10页
为了系统研究了丙烯酸酯改性聚硅氮烷(A-PSZ)的低温热固化行为及高温热解特性,通过40℃~200℃真空热处理结合红外光谱(FT-IR)分析,揭示了丙烯酸酯基团在固化初期(<200℃)通过自由基聚合主导交联反应。200℃时交联度达到97.5%,固化试...
为了系统研究了丙烯酸酯改性聚硅氮烷(A-PSZ)的低温热固化行为及高温热解特性,通过40℃~200℃真空热处理结合红外光谱(FT-IR)分析,揭示了丙烯酸酯基团在固化初期(<200℃)通过自由基聚合主导交联反应。200℃时交联度达到97.5%,固化试样在氮气中1000℃热解后陶瓷产率高达81.7%。研究表明,A-PSZ在1450℃~1500℃热解时,β-Si_(3)N_(4)纳米线的生长(直径100 nm~500 nm)机制为气—固(VS)机制,XRD与TEM结果证实其晶相组成受热解温度调控:1450℃产物以非晶SiCN为主,1500℃时β-SiC、SiO_(2)、α-Si_(3)N_(4)、β-Si_(3)N_(4)晶相共存。研究通过分子设计与工艺优化,为开发兼具高陶瓷产率及Si_(3)N_(4)纳米线的可控制备提供了新策略。
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关键词
聚硅氮烷
SiCN陶瓷
陶瓷化
Si_(3)N_(4)纳米线
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职称材料
La、Ce、Yb掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)高电压正极材料性能的影响
被引量：
3
2
作者
刘海志
孔志浩
+4 位作者
林晓燕
刘鹏东
董法海
王桢
温广武
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1782-1792,共11页
采用低温燃烧法制备出不同稀土元素掺杂的高电压镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn1.5O_(4))正极材料,探究了不同掺杂比例(物质的量分数0.5%、1%、2%)和不同掺杂稀土元素(La、Ce、Yb)对样品性能的影响,并通过X射线衍射、拉曼光谱、电子顺磁共振和...
采用低温燃烧法制备出不同稀土元素掺杂的高电压镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn1.5O_(4))正极材料,探究了不同掺杂比例(物质的量分数0.5%、1%、2%)和不同掺杂稀土元素(La、Ce、Yb)对样品性能的影响,并通过X射线衍射、拉曼光谱、电子顺磁共振和恒电流间歇滴定等技术探究了其影响机理。从X射线衍射图可以看出,稀土掺杂可以抑制LixNi1-xO杂质相的产生;电感耦合等离子谱结果表明,掺杂进入的稀土元素与设计比例基本相符;从拉曼光谱图可以看出,稀土元素可以使样品的有序相增多,其中Ce掺杂样品的有序相最多;结合电子顺磁共振波谱氧空位测试,发现Ce掺杂诱导了样品中有序相比例增加,从而使样品的稳定性提高;经恒电流间歇滴定技术测试发现,Ce掺杂镍锰酸锂样品的扩散系数比未掺杂样品高了约15倍;在不同掺杂比例上,1%掺杂量时样品性能最佳。在3种最佳掺杂量的稀土元素样品中,Ce掺杂的样品性能最优,首次放电比容量可以达到133.3mAh·g^(-1),比未掺杂样品放电比容量高且首次效率提高了 18%,在1C下循环200次后,容量保持率为102%,比未掺杂样品提高了 8%。
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关键词
镍锰酸锂
低温燃烧法
有序/无序调控
氧空位
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职称材料
题名
新型聚硅氮烷的陶瓷化及氮化硅纳米线生长机制研究
1
作者
董法海
朱楠楠
张丽娟
温广武
机构
山东理工大学材料科学与工程学院
山东理工大学工程陶瓷研究院
山东理工大学增材制造研究院
出处
《陶瓷学报》
北大核心
2025年第3期570-579,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB3706300)
山东理工大学杰出教授项目(4012/119014)。
文摘
为了系统研究了丙烯酸酯改性聚硅氮烷(A-PSZ)的低温热固化行为及高温热解特性,通过40℃~200℃真空热处理结合红外光谱(FT-IR)分析,揭示了丙烯酸酯基团在固化初期(<200℃)通过自由基聚合主导交联反应。200℃时交联度达到97.5%,固化试样在氮气中1000℃热解后陶瓷产率高达81.7%。研究表明,A-PSZ在1450℃~1500℃热解时,β-Si_(3)N_(4)纳米线的生长(直径100 nm~500 nm)机制为气—固(VS)机制,XRD与TEM结果证实其晶相组成受热解温度调控:1450℃产物以非晶SiCN为主,1500℃时β-SiC、SiO_(2)、α-Si_(3)N_(4)、β-Si_(3)N_(4)晶相共存。研究通过分子设计与工艺优化,为开发兼具高陶瓷产率及Si_(3)N_(4)纳米线的可控制备提供了新策略。
关键词
聚硅氮烷
SiCN陶瓷
陶瓷化
Si_(3)N_(4)纳米线
Keywords
polysilazane
SiCN ceramics
ceramization
silicon nitride nanowires
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
La、Ce、Yb掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)高电压正极材料性能的影响
被引量：
3
2
作者
刘海志
孔志浩
林晓燕
刘鹏东
董法海
王桢
温广武
机构
山东理工大学材料科学与工程学院
山东硅纳新材料科技有限公司
哈尔滨工业大学材料科学与工程
出处
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1782-1792,共11页
文摘
采用低温燃烧法制备出不同稀土元素掺杂的高电压镍锰酸锂(LiNi_(0.5)Mn1.5O_(4))正极材料,探究了不同掺杂比例(物质的量分数0.5%、1%、2%)和不同掺杂稀土元素(La、Ce、Yb)对样品性能的影响,并通过X射线衍射、拉曼光谱、电子顺磁共振和恒电流间歇滴定等技术探究了其影响机理。从X射线衍射图可以看出,稀土掺杂可以抑制LixNi1-xO杂质相的产生;电感耦合等离子谱结果表明,掺杂进入的稀土元素与设计比例基本相符;从拉曼光谱图可以看出,稀土元素可以使样品的有序相增多,其中Ce掺杂样品的有序相最多;结合电子顺磁共振波谱氧空位测试,发现Ce掺杂诱导了样品中有序相比例增加,从而使样品的稳定性提高;经恒电流间歇滴定技术测试发现,Ce掺杂镍锰酸锂样品的扩散系数比未掺杂样品高了约15倍;在不同掺杂比例上,1%掺杂量时样品性能最佳。在3种最佳掺杂量的稀土元素样品中,Ce掺杂的样品性能最优,首次放电比容量可以达到133.3mAh·g^(-1),比未掺杂样品放电比容量高且首次效率提高了 18%,在1C下循环200次后,容量保持率为102%,比未掺杂样品提高了 8%。
关键词
镍锰酸锂
低温燃烧法
有序/无序调控
氧空位
Keywords
LiNi_(0.5)Mn1.5O_(4)
low temperature combustion method
ordered/disordered regulation
oxygen vacancy
分类号
TM912.9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型聚硅氮烷的陶瓷化及氮化硅纳米线生长机制研究
董法海
朱楠楠
张丽娟
温广武
《陶瓷学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
La、Ce、Yb掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)高电压正极材料性能的影响
刘海志
孔志浩
林晓燕
刘鹏东
董法海
王桢
温广武
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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