一、UHV-HR-1 MV ELECTRON MICROSCOPE AND ITS APPLICATION TO MATERIALS SCIENCE（论文文献综述）
黄亚敏[1]（2010）在《基于电子背散射衍射和纳米压痕技术的奥氏体不锈钢微结构与性能关系研究》文中进行了进一步梳理材料的微结构与性能之间存在密切的关系。对材料微结构在高温下的“原位”观察,以及材料微区残余应力的测试等,对于研究材料的失效机理具有重要意义。但是长期以来,这方面的研究工作一直是研究热点,也是研究难点。近年来,随着材料测试表征技术和理论的不断发展和完善,为我们解决上述问题提供了可能。本论文综合应用电子背散射衍射（electron backscatter diffraction, EBSD）技术、纳米压痕（nano-indentation）技术和电子显微镜等,对在工程中广泛应用的奥氏体不锈钢及其焊接接头在1200℃超高温下的组织转变和焊接界面处微米级微区的残余应力分布等进行了系统的研究和分析,以期为奥氏体不锈钢在复杂工况下的应用和失效分析提供科学依据。全文共分九章。第一章为绪论,介绍了本工作的来源、意义和所做的主要工作,综述了国内外有关EBSD技术和纳米压痕技术在材料科学中的研究现状与进展。为了使读者更好阅读本论文,以及体现论文的系统性,第二章简要介绍了EBSD和纳米压痕技术的基础原理、设备结构、数据获取原理及可靠度分析。第三章为本文所用的实验材料和方法。详细介绍了奥氏体不锈钢材料及其焊接接头材料的金相试样实现方法,另外还对其形貌和微结构的表征技术以及性能测试手段进行了介绍。第四章重点介绍了一种新的“原位跟踪（in-situ-tracking）"观察和测量技术。与传统常规方法和严格的“原位”分析技术相比,“原位跟踪”观测法即能够实现对材料特定部位显微组织、化学成分和性能等的连续观察与研究,又不需要增加特殊的,甚至是昂贵的专用实验设备,为我们进行更多材料微结构-性能分析提供了有效手段。第五章利用SEM和EBSD“原位跟踪”观测技术,观察和研究了奥氏体不锈钢在1200℃超高温下的回复与再结晶过程,特别是研究了材料在高温下的晶粒取向以及晶界性质的转变过程。发现奥氏体不锈钢显微组织在1200℃超高温下的“回复与再结晶”过程较常规高温更快,这与材料中位错的快速运动和相互作用有关,晶粒长大符合位错模型机制。第六章研究了奥氏体不锈钢焊接熔池“液—固界面”处的结晶生长关系,从实验上证实了熔池结晶的竞争生长机制,即焊缝组织中形成<100>织构。另外,还通过EBSD“原位跟踪”观测还研究了焊接界面附近显微组织在超高温下的转变规律以及取向演变特征。第七章研究了奥氏体不锈钢在1200℃超高温下表面氧化膜的形成及其脱落机理。认为奥氏体不锈钢表面氧化膜具有多膜层结构,氧化环境及氧化膜—基体界面处的元素分布和扩散对氧化膜的结构与性能有直接影响：氧化膜的失效行为主要表现为氧化层中裂纹的产生和不致密氧化层的脱落。第八章采用具有高空间分辨率和测量精度的纳米压痕技术,首次实现了对奥氏体—铁素体异种钢焊熔合区附近微米级范围内的残余应力测量。结果显示,在焊态接头中,熔合区附近区域的残余应力整体为压应力,且最大压应力在熔合区中；焊后热处理能有效释放接头中残余应力,对母材热影响区组织最为明显。第九章是全文总结。最后简要的列出了作者在博士生期间的科研情况和公开发表的论文等。
田鹏飞[2]（2020）在《过渡金属/氮掺杂多孔碳的制备及其电化学性能研究》文中研究说明异质原子掺杂的多孔碳材料具有改良的表面活性、良好的导电性、高的化学稳定性、可调节的孔结构以及高的比表面积等优点,近年来其在氧还原催化剂和超级电容器电极材料等领域的应用得到了广泛关注。寻求简单易行、成本低廉以及可控的方法来制备具有高催化活性、高比表面积和丰富孔结构的异质原子掺杂的多孔碳材料成为该学科领域重要研究内容之一。为了简化制备氮掺杂层次多孔碳的工艺过程、减少资源的消耗和提高多孔碳材料的倍率性能,采用奶粉同时作为碳源和氮源,在空气气氛下熔融的NaCl/Na2CO3盐中对奶粉进行700?C热解1 h来获得氮掺杂的层次多孔碳材料（NHPC-1）。NHPC-1不仅具有高的比表面积和丰富的层次孔结构,同时N元素成功的掺杂在碳结构中。在两电极体系的6 M KOH电解液中,NHPC-1电极在0.25 A?g-1电流密度下的比电容达到360.2 F?g-1,即使在20 A?g-1时仍保持258.6 F?g-1,表明了高的比电容性能和良好的倍率性能。在1 M Na2SO4电解液的对称两电极体系下,NHPC-1组装的对称超级电容器在0.25 A?g-1时的能量密度可高达33.0 Wh?kg-1,即使在20 A?g-1时仍可以保持有22.3 Wh?kg-1。NHPC-1在这两种电解液中都表现出了良好的循环稳定性。NHPC-1作为氧还原反应（ORR）催化剂时,在0.1 M KOH中,其半波电位为0.75 V vs.RHE和极限电流密度为4.7 mA?cm-2,与Pt/C（20 wt（4））催化剂的性能相接近。为了进一步的提高碳基催化剂的催化氧还原活性,以柠檬酸和氯化铵分别用作碳源和氮源,Fe2O3作为模板和铁源,采用原位模板刻蚀方法经过800?C高温碳化酸洗后得到了Fe-N掺杂三维相互连通的层次多孔碳（Fe-NHPC-8）。Fe-NHPC-8拥有可达1643.6 m2?g-1的高比表面积和丰富相互连通的层次多孔结构,并且Fe和N元素形成了Fe-N键分布在Fe-NHPC-8的碳结构中。在0.1 M KOH中,Fe-NHPC-8作为ORR催化剂展示出了积极的半波电位（0.85 V vs.RHE）、优异的耐久性和低的H2O2产率,优于Pt/C（20 wt（4））催化剂的性能。这得益于碳结构中形成的Fe-Nx活性位点和高比表面积的层次多孔结构。在三电极的6 M KOH电解液中,Fe-NHPC-8在0.5 A?g-1下质量比电容高达378.6 F?g-1,在20 A?g-1电流密度下仍保持有276.6 F?g-1,展示出了优异的比电容和倍率性能。本研究还采用了盐溶液引发明胶交联的方法来制备Fe-N掺杂的定向层次多孔碳材料。低成本食品级的明胶作为碳源和氮源,FeCl3作为铁源。通过在900?C热解CaCl2溶液引发明胶交联得到的凝胶获得了Fe-N掺杂长程定向的层次多孔碳（Fe-NAHPC-900）。通过在900?C热解CaCl2和NaCl混合溶液引发明胶交联得到的凝胶获得了Fe-N掺杂短程定向的蜂窝状层次多孔碳（Fe-NHHPC-900）。它们均具有较大的比表面积和丰富的层次定向孔结构,并且Fe和N元素以Fe-N键的形式均匀地分布在碳结构中。作为ORR催化剂时,Fe-NHHPC-900和Fe-NAHPC-900在0.1 M KOH电解质中表现出了0.86和0.85 V vs.RHE出色的半波电位以及优异的持久性,优于Pt/C（20 wt（4））催化剂。这归因于碳结构中形成的高催化活性的Fe-Nx位点和定向的多孔结构。在三电极体系的6 M KOH电解液中,Fe-NHHPC-900电极在0.5 A?g-1比电容可达328.5 F?g-1,在20 A?g-1电容保持率为76.9（4）,展现出较高的质量比电容和优异的倍率性能。实验结果还证明定向的和层次的多孔结构可以有效地优化催化剂的性能和改善超级电容器的性能。在制备锰氮掺杂的多孔碳催化剂过程中,为了减少或避免Mn金属原子的团聚或聚集,选用MnCl2用作Mn源,在氯化钙与明胶结合形成定向多孔碳结构的原理基础上,采用无机金属盐升华气体的掺杂方法经过900?C热处理得到了Mn-N掺杂的定向层次多孔碳（Mn-NAHPC-900）。Mn-NAHPC-900具有1177.8 m2?g-1的高比表面积和定向的层次多孔结构。XPS和XAFs测试结果表明在碳结构中Mn与N原子配位形成了Mn-Nx活性位点。Mn-NAHPC-900作为ORR催化剂时,在0.1 M KOH中表现出了0.86 V vs.RHE出色的半波电位,56.1 mV?dec-1低的塔菲尔斜率和非常接近于4的反应电子数以及优异的持久性,优于Pt/C（20 wt（4））催化剂的性能。与此同时,Mn-NAHPC-900在0.1 M HClO4酸性介质中也具有良好的ORR催化性能和出色的稳定性。
陈瑞[3]（2019）在《氧化亚铜复合物的结构与组成调控及其光催化性能的研究》文中进行了进一步梳理Cu2O是一种典型的窄带隙（2.0-2.3 eV）P型半导体,其独特的禁带结构使其在光催化处理污水领域有着广泛的应用前景。但是单一的半导体催化材料不能满足实际的工业应用,这就需要对它的光催化性能进行调控,使其满足实际应用需求。材料的结构和组成决定其性能,本文围绕材料科学中的核心问题,以半导体异质结理论和贵金属局域表面等离子共振效应理论为指导,对Cu2O的结构、组成进行调控,探究了材料构效规律,主要研究内容和结果如下所示:（一）利用贵金属纳米材料的局域表面等离子共振效应,构建Cu2O/Au肖特基结来增加量子产率,促进电子、空穴的分离。制备方法选择了简单易操作的液相沉淀法,并且借助分析仪器对样品进行了结构、形貌、性能的表征。在合成过程中,Cu2O表面的不饱和悬键和低电势为Au的附着生长提供动力,最终得到了 Au纳米粒均匀附着的Cu2O/Au立方体。最优复合量的样品对甲基橙的降解率是纯Cu2O的3.24倍。活性自由基捕捉实验证明在催化过程中起主要作用的自由基是h+。（二）空心壳结构材料的双表面效应广为报道,在催化领域优势明显。基于第一部分实验结论,本研究进一步对Cu2O/Au复合物的结构进行调控,构建Yolk/shell结构复合材料。合成原理以自生酸刻蚀理论为指导,选择暴露晶面活性更高的八面体Cu2O作为基底物质,通过控制HAuC14的量,用还原Au过程中生成的酸对Cu2O进行刻蚀,得到了 Au壳与Cu2O核之间有明显的空隙的Cu2O@Au Yolk/shell结构复合材料。对合成过程中HAuCl4的量和浓度对结构形貌的影响进行了探究。光催化结果表明Cu2O@Auyolk/shell光催化降解MO的能力是单一的Cu2O催化能力的13倍,循环降解实验表明其循环使用性良好。提出了 Yolk/shell微反应器光催化反应机理。（三）在提高催化效率的前提下考虑到应用成本问题,本研究从材料组成角度出发,以半导体异质理论、小尺寸效应为指导理论,设计了 Cu/Cu2O/SnO2异质三元复合结构。在复合相的选择上,本研究选择了电子结构、晶体结构、禁带结构和Cu2O匹配的N型半导体SnO2和金属Cu。在制备方法上,本研究创新地应用了绿色环保,快速高效的微波一步法。测试结果表明,该实验条件下,不引入Sn时,产物为Cu单相,引入Sn后产物为Cu/Cu2O/SnO2三元复合物,并且尺寸明显减小。最优复合量的Cu/Cu2O/SnO2在120 min内降解了 94%的甲基橙,84%的罗丹明B和37%的亚甲基蓝,分别是纯八面体Cu2O降解能力的1.9,28,1.05倍。循环降解实验表明其循环使用性良好。
王卓[4]（2019）在《V2O5和硅-石墨电极力化失效及工艺设计优化分析》文中提出电极材料的结构稳定性和机械完整性严重影响着锂离子电池的性能。充放电过程中活性材料相变引起其尺寸和体积的显着变化,进而导致电极产生变形和应力。周期性变化的变形/应力将导致电极材料的破裂、粉化和失联,加速电极性能衰减,已成为电池失效的主要原因之一。因此,亟待发展先进应变/应力原位测量技术,建立合适的力学-电化学耦合本构模型,揭示电极材料性能衰退机制,优化电极材料结构设计和工艺参数。本文研制了一套基于数字图像相关技术的电极变形原位测试系统;率先研究了自支撑V2O5电极应变/应力场与电化学性能的演变关系,以及多壁碳纳米管掺杂对其性能的影响;总结了其力学-电化学耦合机制。基于复合材料力学,推导了层状复合电极锂化诱导应力模型;系统分析了工艺参数对硅-石墨基电极应力的影响。主要内容归纳如下:自支撑V2O5电极力学-电化学性能原位表征分析。采用水热法合成了 V2O5纳米带;通过真空抽滤沉积技术得到了自支撑电极;0.2C下电极首次放电比电容量达到133mAhg-1,150循环次后仍保持有114mAhg-1。基于数字图像相关技术,研制了一套充放电过程中电极变形原位表征实验系统;率先研究了 V2O5电极应变场的演变;通过力化本构模型讨论了机械应力和电化学诱导应力的影响。自支撑多壁碳纳米管/V2O5电极力学-电化学性能原位表征分析。通过静电自组装过程制备了多壁碳纳米管/V2O5复合材料;采用真空抽滤沉积技术获得了自支撑电极。多壁碳纳米管提高了电极动力学;当其含量为20 wt.%时,电极在0.2C下的第二次恒流放电比容量达到206 mAh g-1。首次研究了自支撑多壁碳纳米管/V2O5电极中应变/应力场的演变;确立了应变与电压之间的广义Arrhenius关系。层状电极锂化诱导应力无量纲分析。基于复合材料力学完善了多孔复合活性层等效力学参数与充放电状态的关系;修正了复合活性层中的锂化诱导应变模型;推导了层状电极中锂化诱导应力模型。基于应力模型,无量纲定性分析了电极充放电状态、集流体/复合活性层双轴模量比和厚度比对应力分布的影响。分析表明,增加厚度比和降低双轴模量比均可缓解电极中的应力。层状硅-石墨基电极锂化诱导应力理论分析。基于锂化诱导应力模型,首次定量地分析了充放电状态、集流体/复合活性层厚度比、硅/石墨质量比和复合活性层孔隙率对电极中应力的影响。分析表明:降低质量比或提升孔隙率可以降低电极中的应力;降低厚度比可以缓解活性层与集流体界面处的应力梯度。基于集流体的拉伸断裂强度,获得了一系列电极结构设计的临界参数。
朱博[5]（2020）在《基于分子动力学纳米压痕模拟的单晶碳化硅变形机理研究》文中研究表明作为第三代半导体材料,碳化硅（SiC）以其大禁带宽度、高热导率、高击穿电场强度等优异性能受到广泛关注。但是碳化硅材料属于超硬材料,针对其力学性能研究难度较高,因此碳化硅材料变形损伤机制及其力学性能演化规律依然很不清晰,从而影响到碳化硅材料的可加工性研究,这也严重制约了碳化硅材料的设计、制造与应用。因此,碳化硅材料微观力学性能的研究一直是国际学术界的研究热点。近年来,纳米压痕测试技术逐渐成为材料微观力学性能的主流测试手段,针对碳化硅材料的纳米压痕研究也被国内外学者逐步开展,并出现了一些关于碳化硅材料变形行为和机理的研究成果。然而,纳米压痕试验存在着自身的局限性,压痕过程中被测试材料表面及亚表面产生的动态变形行为难以被实时监测,这也限制了纳米压痕测试技术的发展。为深入研究并阐述碳化硅材料的微观力学性能和变形损伤机制,针对上述问题,结合国内外相关领域的研究分析,本文提出了基于分子动力学的纳米压痕模拟方法,对3C-SiC和4H-SiC材料的力学性能、弹性及塑性变形过程、相变的产生及演化、材料的各向异性进行了研究分析。考虑到碳化硅材料的高硬度特性,金刚石压头在压痕过程中会产生变形行为,文章针对金刚石压头变形对碳化硅材料纳米压痕测试结果的影响进行了研究及修正。论文的主要内容如下:（1）建立了单晶碳化硅材料的分子动力学模型。针对碳化硅材料结构,建立了单晶3C-SiC和4H-SiC材料纳米压痕分子动力学仿真模型;基于试验结果,确定Vashishta势函数描述碳化硅材料内部原子间作用,ABOP势函数描述金刚石压头与碳化硅材料原子间作用的势函数体系,并确定运动方程求解方法的选择、系统系综和边界条件的选择。文章还对分子动力学基本原理、碳化硅晶体结构和缺陷分析方法等内容和碳化硅材料纳米压痕的建模过程进行了阐述。（2）对3C-SiC材料纳米压痕过程中变形损伤机理,材料的各向异性进行研究。使用分子动力学方法对3C-SiC（010）、（110）和（111）三个晶面使用球形压头的纳米压痕的过程进行模拟,分析并解释了3C-SiC变形损伤机理,深度解析了3C-SiC各向异性产生的原因。研究结果表明,3C-SiC塑性变形是由于位错环的形核和扩展引发大量原子定向移动所导致,该现象以pop-in的形式表现在压痕的载荷-位移曲线上。位错环形核于弹性变形区域底部,并逐渐扩展为V形位错环和棱柱位错环,棱柱位错环沿<110>晶向族向试件内部扩展。文章利用汤普森四面体对3C-SiC不同晶面压痕的材料结构变化进行了探究,发现3C-SiC所表现出的各向异性均可通过压入表面与汤普森四面体所成角度不同解释。（3）对3C-SiC材料纳米压痕过程中变形损伤机理,材料的各向异性进行研究。开展了4H-SiC（0001）晶面球形压头纳米压痕的分子动力学模拟,解释了4H-SiC的弹性和塑性变形行为,并逐层系统地研究了4H-SiC纳米压痕过程中相变产生的原因和机理。研究发现,4H-SiC在压痕过程中以全位错为塑性变形的主要变形形式,并发现少量不全位错。通过改变立方角压头轴向旋转角度对4H-SiC压痕的各向异性进行测试和研究:当压头的棱边平行于[—1010]晶向时,材料内部发生了4H-SiC向3C-SiC的相变,该现象的产生主要由剪切应力和不全位错的扩展导致。文章还针对4H-SiC进行了纳米压痕试验研究,与理论研究结果相互印证。（4）对碳化硅材料纳米压痕过程中由于金刚石压头变形对压痕测试结果产生影响进行研究,并提出压头变形校正方法。对于碳化硅纳米压痕过程中金刚石压头变形行为,使用分子动力学模拟方法分别模拟了球形压头、立方角压头和四棱锥压头在3C-SiC材料纳米压痕过程中的变形行为,分析了不同形状压头在压痕中的变形机理,讨论了压头变形对3C-SiC材料变形行为以及压痕测试结果的影响。针对金刚石压头变形而产生的偏差,提出了三种形状压头纳米压痕下载荷-位移曲线的校正方法,并对压痕的硬度-位移曲线进行了校正。该问题的研究填补了压头变形对材料变形行为影响的空白。本研究对理解碳化硅材料的变形损伤机理及压头变形对纳米压痕测试结果的影响具有重要意义,为碳化硅材料的设计、制造与应用提供重要理论支撑。
高桐[6]（2019）在《硫化聚丙烯腈正极材料的制备及其电解液研究》文中认为在下一代电池体系中,锂硫电池因其高理论比能量而备受关注。硫化聚丙烯腈作为一种非溶解机制的含硫正极材料,具有非常好的循环性能和较高的放电比容量。本文从硫化聚丙烯腈的制备以及高浓度电解液的开发入手构建了长循环寿命的高比能锂硫电池。主要研究内容如下:（1）探究了硫化聚丙烯腈制备反应温度、反应时间以及除硫条件对其性能的影响,揭示了其影响规律,找到了制备高性能硫化聚丙烯腈的合适条件。结果表明,当反应温度为350℃、反应时间为10h时制备的硫化聚丙烯腈具有高的放电比容量和倍率性能,以及长的循环寿命。在300℃条件下对产物进行后处理,能有效地提高锂硫电池的循环寿命。（2）成功地应用高浓度醚类电解液（4MLiFSI/DME）抑制锂枝晶生长,保护金属锂负极,从而提高了电池的循环寿命。研究结果表明,在1250 mA g-1的电流密度下循环1000次后仍然保持1299 mAh g-1的高比容量,容量保持率高达92%。（3）用0.3M的硝酸锂作为4M LiFSI/DME电解液的添加剂,解决其放电电压低和电池极化大的问题。与4MLiFSI/DME电解液相比放电电压提升了 16.7%,在5000 mA g-1的大倍率下比容量提升了 55%。
刘启涛[7]（2018）在《单晶铜纳米压痕过程中位错演化的分子动力学研究》文中研究说明随着精密/超精密加工技术的迅速发展,金属材料在精密/超精密加工过程中呈现出的力学行为的离散性引起了人们的广泛关注。分子动力学作为沟通理论研究和实验观测的桥梁,成为研究微纳尺度材料力学行为离散性的重要工具。本文以分子动力学为理论基础,建立了面心立方金属铜的分子动力学纳米压痕模型,分析了其变形特征及其内部的位错行为,主要研究成果如下:（1）通过大规模分子动力学模拟单晶铜（100）面上的纳米压痕实验,阐明了纳米压痕过程中载荷–下压深度关系中的载荷下降和硬度–下压深度关系中的硬度下降的原因,得到了压痕过程中压头和试样之间的接触面积投影,随后获得了载荷与接触面积投影的比值,并且计算和分析了压头周围试样内部位错的时空分布。压头周围的试样塑性变形区域内的位错密度约为1017 m-2。通过计算纳米压痕过程中位错线的长度,发现模拟过程中Shockley不全位错长度占全部位错总长度的85%以上。纳米压痕过程中硬度下降先于载荷下降出现,在一个硬度升高和下降的过程中位错形核是硬度上升的主要因素,随后Shockley不全位错的剧烈增殖扩张为硬度下降的主要因素。上述位错行为的不断重复导致了载荷–下压深度关系曲线和硬度–下压深度关系曲线呈现锯齿特征。（2）通过大规模分子动力学模拟孪晶层层厚为17.5 nm的孪晶铜（111）面上的纳米压痕实验,解释了面心立方金属中棱柱位错环的形成机制。借助双Thompson四面体记号,探讨了棱柱位错环的形成和脱离被压表面过程中的位错反应。棱柱位错环形成过程中并未出现位错交滑移现象,其由四个层错相互反应生成,每个棱柱面上分别有一根领先位错和一根拖曳位错,棱柱边上的位错均为压杆位错,其中两个为Lomer-Cottrell位错,另两个为Hirth位错。（3）在结论（2）的基础上分析了棱柱位错环与共格孪晶界面反应过程中共格孪晶界面的迁移机制和孪生位错的增殖机制,并结合已有文献中透射电子显微镜的观测验证了此反应机制。棱柱位错环与共格孪晶界面之间的反应生成了一根在共格孪晶界面上滑移的Shockley不全位错,此Shockley不全位错造成了共格孪晶界面的迁移,在共格孪晶界面处形成了平行四边形的台阶,台阶周围环绕着Frank位错环,二者之间重复不断的反应造成了孪生位错的增殖。（4）通过分析孪晶层层厚为5 nm的纳米孪晶铜（111）面上纳米压痕实验中的层错四面体形成过程,提出了一个全新的无需空穴或Frank位错环参与、由Shockley不全位错反应参与的低层错能金属中层错四面体的形成机制,表明Frank位错环的生成在层错四面体形成过程中并不是必要的。
邓世清[8]（2019）在《六方锰氧化物和铁氧化物单相多铁材料的电子显微学研究》文中进行了进一步梳理作为一种强电荷-晶格-自旋耦合的材料,多铁材料蕴含丰富的物理现象,拥有广阔的应用前景。单相多铁材料由于在单一体系中同时具备多种铁性有序,因此为多铁耦合机制的探究提供良好的平台,是多铁材料中的一个重要分支。六方锰氧化物和铁氧化物作为单相多铁材料的典型代表,因其特有的铁电性、铁磁性和耦合性质而具有独特魅力,同时也仍蕴含着丰富的、亟待解决的科学问题。电子显微学方法是一套基于透射电子显微镜发展而来的系统的研究方法,能够同时在正空间（亚埃尺度）、倒空间和能量空间（小于1 e V）提供材料显微结构、电子结构等方面的关键信息,因此在如今的材料科学研究中处于不可替代的地位。本论文选取六方锰氧化物（h-YMnO3）、六方铁氧化物(h-(Lu0.5,Sc0.5)FeO3)和电荷有序材料(Lu Fe2O4+d)作为研究对象,充分发挥电子显微学方法独到的优势,同时结合全面的电学、磁学表征手段以及理论计算和模拟等方式,对其中的铁电性、（反）铁磁性、电荷有序性等核心问题进行了研究。研究从介观尺度到原子尺度,从结构解析到性能调控,具有一定的系统性和全面性。对于h-YMnO3体系,在铁电畴结构方面,介观尺度的研究揭示了h-YMnO3涡旋畴结构在电子束调控下的可逆演化行为,为材料的器件化应用创造了机会;在性能调控方面,实验和理论研究展示了不同位点氧空位对h-YMnO3几何铁电性和反铁磁性的调控和作用机制:面内氧空位能够改变Y 4d-O 2p杂化进而调控几何铁电性;顶点氧空位能够诱导反铁磁构型的转变,从而作为改善材料磁性质的有效方式。在此基础上,提出了将氧空位作为原子级多铁性调控元素的观点。对于h-(Lu0.5,Sc0.5)FeO3体系,研究充分发挥高分辨电子显微学的优势,在原子级别系统解析了体系的涡旋畴结构及Sc离子的贡献。对于Lu Fe2O4+d体系,系统的电子显微学研究、理论计算和模拟工作展示了通过在体系中引入空穴能够调控晶格-电荷有序性及其相互作用的自由度,进而引发主要调制结构和二次调制结构的相互纠缠并改变调制结构序参量。以此为基础,发展了一种新型的晶格-电荷二次调制结构模型。新型的调制结构模型完善了对调制结构相位和振幅空间的表达,本质上是一种更为普适的调制结构序参量,有助于对有序结构的精确描述和序参量之间耦合作用的理解。全文紧紧围绕晶格、电荷和自旋在多铁性材料中扮演的角色,研究结果对于多铁材料多铁性机制的理解和性能的改善具有一定的推动作用。
冯一盟[9]（2018）在《Ag@ZnO和Ag2S/g-C3N4/ZnO的制备及光催化性能的研究》文中认为氧化锌（ZnO）作为常见的宽禁带半导体材料,具有良好的紫外光和可见光吸收、物理化学性质稳定、成本低、制备简单等特点,因此被广泛用于制备场发射器件、太阳能电池和光催化材料等领域。ZnO作为光催化材料主要用以降解有机污染物、分解水产氢、还原二氧化碳制备碳氢化合物等,但是其仍具有一些缺点限制了光催化性能。首先,ZnO具有3.37 eV的宽带隙,因此能利用的紫外光（波长小于400 nm）仅占太阳光的4%左右;其次,ZnO的载流子容易快速复合,不利于保持良好的光催化性能;最后,ZnO具有光腐蚀现象,在光催化反应的过程中自身结构容易受到破坏,不利于光催化剂的循环利用。为了解决ZnO上述问题,常通过易操作、成本低的化学方法,制备不同形貌的纳米结构、元素掺杂和半导体材料修饰等方法构建异质结,来提高ZnO的光催化性能。本论文通过简单的水热法,在基底中Al元素的调控作用下,制备新型蜂窝状ZnO介孔纳米墙阵列（ZnO-MNWAs）结构;以磁控溅射法修饰贵金属Ag量子点,制备并表征Ag@ZnO-MNWAs材料。ZnO-MNWAs和45s-Ag@ZnO-MNWAs的能带分别被调控为3.12 eV和3.11 eV。ZnO-MNWAs和45s-Ag@ZnO-MNWAs在90min时降解甲基橙（MO）的百分比分别为79%和93%,降解反应均符合一阶反应,反应常数分别为纯ZnO NRs的反应常数的5.97和9.08倍。Al基板能快速传导电子;ZnO-MNWAs和45s-Ag@ZnO-MNWAs使得可吸收光的范围被拓宽且被增强;光生载流子的分离效率提高,使得光催化性能被大幅度提高。本论文还通过简单的化学方法将ZnO NRs与窄带隙的材料g-C3N4和Ag2S复合形成核壳结构,构建有效的异质结体系Ag2S/g-C3N4/ZnO。探究了Ag2S和g-C3N4的最佳修饰量和制备条件。g-C3N4/ZnO和15Ag2S/g-C3N4/ZnO能带宽度分别为3.1eV和2.3 eV。g-C3N4/ZnO和15Ag2S/g-C3N4/ZnO在75 min时的MO降解率分别为41.3%和75.6%,且其光催化性能分别是纯ZnO NRs光催化性能的2.2倍和5.9倍。g-C3N4具有类石墨的层状结构,有利于快速传导电子,使得光生载流子的分离效率提高,从而光催化性得到提高;窄带隙材料修饰拓宽了吸收光的范围,而且极大的增强了可见光的吸收强度;异质结的内建电场使得光生载流子的定向移动,促进了载流子发生有效分离,从而提高了光催化性能。
毕坤[10]（2018）在《镍锰酸锂正极材料低温性能的研究与改善》文中研究表明当今世界,各种电子类产品都离不开锂离子电池,并且目前电动汽车的发展,也高度依赖锂离子电池,这归因于其高的能量密度,长的循环寿命等。然而目前锂离子电池的发展并不能完全满足市场发展的需求,其中低温条件下的电化学性能是限制其扩大应用的重要原因之一。在锂离子电池关键材料中,正极材料显得至关重要,其决定着锂离子电池系统的电压平台、使用寿命、能量密度等问题,同时正极材料对锂离子电池的低温性能也有着重要的影响。在目前的正极材料中,尖晶石结构的镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)因为高的电压平台、好的循环性能、低的合成成本,而受到广泛关注。目前对镍锰酸锂的研究主要集中在常温、高温性能的改性;电化学过程中的相转变,而关于镍锰酸锂低温性能的研究并不多。本文合成出高结晶度的不同物相镍锰酸锂,然后与固态电解质复合。系统的研究了物相对镍锰酸锂低温性能的影响,以及固态电解质表面修饰提高镍锰酸锂低温性能的方法。此外还验证了固态电解质在镍锰酸锂/钛酸锂全电池低温性能中积极作用。通过控制烧结工艺,制备出无序镍锰酸锂与有序镍锰酸锂,两种物相的镍锰酸锂微观形貌一致。但不同物相结构在低温下电化学性能表现不同。-20oC时无序镍锰酸锂有103.8 mAh·g-1的放电比容量,而有序镍锰酸锂只有89.2 mAh·g-1（0.04C恒流充放电）;当温低于0oC时,无序镍锰酸锂充放电过程中都能保持镍元素的两个电压峰,而有序镍锰酸锂能保持充电过程镍元素两个氧化电压峰,放电过程只有一个镍元素还原峰。交流阻抗图谱测试表明,无序镍锰酸锂在低温下有更小的电荷转移阻抗,更快的锂离子扩散速率。通过Pechini法制备出包覆量为2%锂铝钛磷/无序镍锰酸锂复合正极材料,与原始无序镍锰酸锂进行低温电化学性能的对比。当温度在-20oC时,复合正极材料放电比容量有82.24 mAh·g-1,而原始无序镍锰酸锂放电比容量只有48.10 mAh·g-1（0.1C恒流充放电）。交流阻抗图谱测试表明,包覆层能提高无序镍锰酸锂低温下的锂离子迁移速率,减小电荷转移阻抗。基于以上研究,制备出复合正极材料/钛酸锂全电池,也显示出优异的低温电化学性能。
二、UHV-HR-1 MV ELECTRON MICROSCOPE AND ITS APPLICATION TO MATERIALS SCIENCE（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、UHV-HR-1 MV ELECTRON MICROSCOPE AND ITS APPLICATION TO MATERIALS SCIENCE（论文提纲范文）
（1）基于电子背散射衍射和纳米压痕技术的奥氏体不锈钢微结构与性能关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 电子背散射衍射(EBSD)和纳米压痕表征技术在材料科学中的研究现状及进展 |
| 1.1 概论、选题的意义及重要性 |
| 1.2 EBSD技术在材料科学中的研究现状及进展 |
| 1.2.1 EBSD在各种材料研究中的应用 |
| 1.2.2 EBSD在材料表征中的应用 |
| 1.3 EBSD在材料科学中的高级研究 |
| 1.3.1 基于EBSD技术的材料裂纹失效界面研究 |
| 1.3.2 基于EBSD技术的材料微米级微区残余应变研究 |
| 1.4 纳米压痕技术在材料科学中的研究现状及进展 |
| 1.4.1 基于纳米压痕技术的材料显微硬度和弹性模量研究 |
| 1.4.2 基于纳米压痕技术的材料其他机械性能研究 |
| 1.5 本文所做的主要工作和创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 电子背散射衍射(EBSD)与纳米压痕表征技术简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 EBSD技术简介 |
| 2.2.1 扫描电镜中的背散射电子 |
| 2.2.2 EBSD技术的晶体学基础 |
| 2.2.3 EBSD系统的组成 |
| 2.2.4 EBSD技术的数据获得及相关原理 |
| 2.3 纳米压痕技术简介 |
| 2.3.1 压痕理论 |
| 2.3.2 纳米压痕系统的组成 |
| 2.3.3 连续刚度的测试原理 |
| 2.3.4 纳米压痕技术数据及其不确定度的分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 实验材料和方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和处理工艺的选择 |
| 3.2.1 奥氏体不锈钢材料 |
| 3.2.2 奥氏体不锈钢焊接接头 |
| 3.2.3 奥氏体—铁素体异种钢焊接接头 |
| 3.3 金相样品的制备 |
| 3.3.1 奥氏体不锈钢材料 |
| 3.3.2 奥氏体不锈钢焊接接头 |
| 3.3.3 奥氏体—铁素体异种钢焊接接头 |
| 3.4 主要实验仪器及设备 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 材料微结构—性能关系的"原位跟踪"观测技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 "原位跟踪"观测技术的原理与方法 |
| 4.2.1 实验原理 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.3 "原位跟踪"观测技术在材料科学研究中的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 利用"原位跟踪"观测技术研究奥氏体不锈钢的超高温组织转变过程 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 奥氏体不锈钢超高温组织转变的"原位跟踪"观测 |
| 5.3 奥氏体不锈钢超高温组织与晶界转变的EBSD"原位跟踪"观测 |
| 5.4 奥氏体不锈钢超高温组织"回复与再结晶"位错模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 奥氏体不锈钢焊接溶池的凝固结晶特征及其在超高温下的转变 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 焊接接头溶池结晶组织的特征及其影响因素 |
| 6.2.1 溶池结晶的形貌特征 |
| 6.2.2 溶池结晶取向的EBSD研究 |
| 6.2.3 溶池结晶竞争生长机制 |
| 6.3 焊接接头组织超高温转变的EBSD"原位跟踪"观测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 奥氏体不锈钢超高温表面氧化失效机理研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 奥氏体不锈钢母材表面氧化皮特征 |
| 7.3 奥氏体不锈钢焊缝表面氧化皮特征 |
| 7.4 氧化皮的失效机理 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 奥氏体不锈钢—铁素体异种钢焊接接头熔合区微米级微区残余应力—应变状态的研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 焊态接头熔合区残余应力的测量与分析 |
| 8.3 焊后热处理接头熔合区残余应力的测量和分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 博士期间的获奖情况和发表的论文 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（2）过渡金属/氮掺杂多孔碳的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 掺杂多孔碳材料 |
| 1.2.1 氮掺杂多孔碳 |
| 1.2.2 氮掺杂多孔碳的制备 |
| 1.2.3 过渡金属/氮掺杂多孔碳 |
| 1.2.4 过渡金属/氮掺杂多孔碳的制备 |
| 1.3 掺杂多孔碳材料的应用 |
| 1.4 氮掺杂多孔碳在超级电容器中的应用 |
| 1.4.1 超级电容器 |
| 1.4.2 氮掺杂多孔碳超级电容器电极材料 |
| 1.5 氮掺杂多孔碳和过渡金属氮和过渡金属氮/掺杂多孔碳在氧还原反应中的应用氧还原反应中的应用 |
| 1.5.1 氧还原反应 |
| 1.5.2 氮掺杂多孔碳氧还原催化剂 |
| 1.5.3 过渡金属/氮掺杂多孔碳氧还原催化剂 |
| 1.6 本文的主要研究内容及意义 |
| 第2章 实验材料及分析测试方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验及测试设备 |
| 2.2 材料的物理化学表征 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 扫描透射电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线衍射分析 |
| 2.2.4 拉曼光谱测试 |
| 2.2.5 氮气等温吸脱附测试 |
| 2.2.6 X射线光电子能谱 |
| 2.2.7 X射线吸收精细结构测试 |
| 2.3 电化学表征 |
| 2.3.1 ORR性能测试系统 |
| 2.3.2 超级电容器性能测试体系 |
| 2.3.3 线性扫描伏安法 |
| 2.3.4 计时电流法 |
| 2.3.5 循环伏安法 |
| 2.3.6 恒流充放电法 |
| 2.3.7 电化学阻抗图谱 |
| 第3章 熔盐法制备氮掺杂层次多孔碳 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮掺杂层次多孔碳的制备 |
| 3.3 氮掺杂层次多孔碳的表征 |
| 3.4 氮掺杂层次多孔碳的电容性能 |
| 3.5 氮掺杂层次多孔碳的催化ORR性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 原位模板刻蚀制备铁氮掺杂的层次多孔碳 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铁氮掺杂层次多孔碳的制备及表征 |
| 4.3 铁氮掺杂层次多孔碳的表征 |
| 4.4 铁氮掺杂层次多孔碳催化ORR的性能 |
| 4.5 铁氮掺杂层次多孔碳的电容性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 盐溶液引发明胶交联制备铁氮掺杂定向的多孔碳 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铁氮掺杂定向多孔碳的制备 |
| 5.3 铁氮掺杂定向多孔碳的表征 |
| 5.4 铁氮掺杂定向多孔碳的催化ORR性能 |
| 5.5 定向多孔碳的电容性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 锰氮掺杂定向多孔碳的制备 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 锰氮掺杂定向多孔碳的制备 |
| 6.3 锰氮掺杂定向多孔碳的表征 |
| 6.4 锰氮掺杂定向多孔碳的催化ORR性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）氧化亚铜复合物的结构与组成调控及其光催化性能的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 半导体光催化剂 |
| 1.2.1 半导体光催化剂的应用 |
| 1.2.2 半导体光催化降解有机物的原理 |
| 1.2.3 半导体光催化性能的主要影响因素 |
| 1.3 Cu_2O半导体光催化剂 |
| 1.3.1 Cu_2O的基本结构 |
| 1.3.2 Cu_2O的光电性质与应用 |
| 1.3.3 Cu_2O的光催化性质与应用 |
| 1.3.4 Cu_2O的其他应用 |
| 1.4 Cu_2O光催化剂的复合改性 |
| 1.4.1 贵金属复合 |
| 1.4.2 半导体复合 |
| 1.4.3 复合物结构与组成的调控 |
| 1.5 课题研究的意义及主要内容 |
| 1.5.1 课题研究的意义 |
| 1.5.2 课题研究的主要内容 |
| 第二章 立方体Cu_2O/Au的制备及其光催化性能研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.2 样品的制备 |
| 2.1.3 样品的表征手段 |
| 2.1.4 样品的光催化性能测试 |
| 2.1.5 样品的活性自由基捕捉实验 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 样品的XRD表征 |
| 2.2.2 样品的SEM、TEM表征 |
| 2.2.3 样品XPS表征 |
| 2.2.4 Cu_2O/Au的形成机理 |
| 2.2.5 样品的UV-Vis表征 |
| 2.2.6 样品的表面瞬态光电流表征 |
| 2.3 样品的光催化性能测试 |
| 2.4 样品的光催化机理探究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Cu_2O@Au Yolk/shell的制备及光催化性能研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验药品及仪器 |
| 3.1.2 样品的制备 |
| 3.1.3 样品的表征手段 |
| 3.1.4 样品的光催化性能测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 样品的XRD表征 |
| 3.2.2 样品的SEM和TEM表征 |
| 3.2.3 样品的EDX表征 |
| 3.2.4 样品的氮气等温吸脱附曲线表征 |
| 3.2.5 样品的光学性能 |
| 3.3 生长机理的研究 |
| 3.3.1 HAuCl_4的量对样品的影响 |
| 3.3.2 HAuCl_4的浓度对样品的影响 |
| 3.3.3 小尺寸Cu_2O/Au Yolk/shell结构的制备 |
| 3.3.4 Cu_2O@Au Yolk/shell结构的形成过程 |
| 3.4 样品的光催化性能测试 |
| 3.4.1 单次光催化降解MO |
| 3.4.2 循环光催化降解实验 |
| 3.5 样品的光催化机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Cu/Cu_2O/SnO_2的制备及光催化性能研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验药品及仪器 |
| 4.1.2 样品的制备 |
| 4.1.3 样品的表征手段 |
| 4.1.4 样品的光催化性能测试 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 样品的XRD表征 |
| 4.2.2 样品的EDX表征 |
| 4.2.3 样品的TEM表征 |
| 4.2.4 样品的XPS表征 |
| 4.2.5 样品形成机理的研究 |
| 4.2.6 紫外-可见漫反射光谱测试 |
| 4.2.7 光致发光光谱测试 |
| 4.3 样品的光催化性能及机理研究 |
| 4.3.1 单次光催化降解实验 |
| 4.3.2 循环光催化降解实验 |
| 4.3.4 光催化机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 研究生期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）V2O5和硅-石墨电极力化失效及工艺设计优化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池及其发展 |
| 1.1.1 锂离子电池发展简史 |
| 1.1.2 锂离子电池简介与技术瓶颈 |
| 1.1.3 锂离子电池发展现状 |
| 1.2 V_2O_5正极材料 |
| 1.2.1 V_2O_5简述 |
| 1.2.2 V_2O_5储锂机理 |
| 1.2.3 V_2O_5材料改性研究 |
| 1.2.4 V_2O_5正极力学-电化学性能研究 |
| 1.3 电池电极力学-电化学性能研究现状 |
| 1.3.1 原位光学技术 |
| 1.3.2 原位X射线技术 |
| 1.3.3 原位电子显微镜和扫描探针显微技术 |
| 1.3.4 电极力学-电化学理论模型分析 |
| 1.4 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 自支撑V_2O_5电极力化性能测试分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电池电极原位变形测试系统 |
| 2.2.1 数字图像相关变形场计算原理 |
| 2.2.2 基于DIC技术电池电极原位变形测试系统的搭建 |
| 2.3 实验样品制备与处理 |
| 2.3.1 水热法制备V_2O_5纳米带 |
| 2.3.2 自支撑V_2O_5电极制备 |
| 2.3.3 材料表征 |
| 2.3.4 电化学性能表征 |
| 2.3.5 充放电过程中电极变形原位表征 |
| 2.4 实验结果分析与讨论 |
| 2.4.1 材料结构与形貌分析 |
| 2.4.2 电极恒流充放电循环性能 |
| 2.4.3 充放电过程中电极应变演变 |
| 2.4.4 充放电过程中电极应力演变 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 自支撑MWCNTs/V_2O_5电极力化性能测试分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验样品制备与处理 |
| 3.2.1 水热法制备V_2O_5纳米带 |
| 3.2.2 自支撑MWCNTs/V_2O_5电极制备 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电化学性能表征 |
| 3.2.5 充放电过程中电极变形原位表征 |
| 3.3 实验结果分析与讨论 |
| 3.3.1 材料结构与形貌分析 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.3.3 充放电过程中电极应变演变 |
| 3.3.4 充放电过程中电极应力演变 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 层状电极中锂化诱导应力理论分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 层状电极锂化诱导应力模型 |
| 4.2.1 多孔复合活性层的等效力学参数 |
| 4.2.2 层状电极中的锂化诱导应力模型 |
| 4.3 应力模型验证 |
| 4.4 计算结果与讨论 |
| 4.4.1 双层电极中应力分析 |
| 4.4.2 对称三层电极中应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 层状硅-石墨基电极中锂化诱导应力预测分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔硅-石墨基复合活性层等效力学参数确定 |
| 5.3 双层硅-石墨基电极中锂化诱导应力分析 |
| 5.3.1 集流体/活性层厚度比对应力的影响 |
| 5.3.2 硅/石墨质量比对应力的影响 |
| 5.3.3 活性层孔隙率对应力的影响 |
| 5.4 对称三层硅-石墨基电极中锂化诱导应力分析 |
| 5.4.1 集流体/活性层厚度比对应力的影响 |
| 5.4.2 硅/石墨质量比对应力的影响 |
| 5.4.3 活性层孔隙率对应力的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于分子动力学纳米压痕模拟的单晶碳化硅变形机理研究（论文提纲范文）
| 论文资助 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 碳化硅材料概述 |
| 1.2.1 碳化硅晶体结构 |
| 1.2.2 碳化硅材料发展及应用 |
| 1.3 碳化硅纳米压痕试验研究进展 |
| 1.3.1 纳米压痕测试技术概述 |
| 1.3.2 碳化硅材料纳米压痕试验研究 |
| 1.4 分子动力学在纳米压痕研究的应用 |
| 1.4.1 几种模拟计算方法比较 |
| 1.4.2 典型材料纳米压痕分子动力学仿真研究 |
| 1.4.3 碳化硅材料纳米压痕分子动力学仿真研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 单晶碳化硅纳米压痕分子动力学建模 |
| 2.1 分子动力学基本原理 |
| 2.1.1 系统势函数的选取 |
| 2.1.2 系统的系综选择 |
| 2.1.3 牛顿运动方程的建立与求解 |
| 2.1.4 系统边界条件选择 |
| 2.2 纳米压痕测试基本原理 |
| 2.3 晶体缺陷及其分析技术 |
| 2.3.1 晶体缺陷 |
| 2.3.2 缺陷分析方法 |
| 2.4 模拟计算及后处理软件 |
| 2.5 碳化硅纳米压痕测试分子动力学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 3C-SiC纳米压痕分子动力学研究 |
| 3.1 3C-SiC变形机理研究 |
| 3.1.1 3C-SiC纳米压痕分子动力学模型 |
| 3.1.2 纳米压痕仿真结果分析 |
| 3.2 3C-SiC各向异性探究 |
| 3.2.1 3C-SiC不同晶面纳米压痕分子动力学仿真模型 |
| 3.2.2 纳米压痕仿真结果分析 |
| 3.3 汤普森四面体对3C-SiC各向异性研究 |
| 3.3.1 3C-SiC{100}晶面族压痕 |
| 3.3.2 3C-SiC{110}晶面族压痕 |
| 3.3.3 3C-SiC{111}晶面族压痕 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 4H-SiC纳米压痕分子动力学仿真研究 |
| 4.1 4H-SiC变形机理研究 |
| 4.1.1 4H-SiC纳米压痕模型建立 |
| 4.1.2 4H-SiC结构分析 |
| 4.1.3 4H-SiC纳米压痕仿真结果分析 |
| 4.2 4H-SiC相变过程分子动力学研究 |
| 4.2.1 纳米压痕模型建立 |
| 4.2.2 立方金刚石压头压痕下4H-SiC变形机理 |
| 4.2.3 4H-SiC纳米压痕过程中相变研究 |
| 4.3 4H-SiC(0001)晶面各向异性研究 |
| 4.3.1 4H-SiC(0001)晶面不同晶向纳米压痕分子动力学仿真模型 |
| 4.3.2 纳米压痕仿真结果分析 |
| 4.4 4H-SiC材料纳米压痕试验研究 |
| 4.4.1 加载/卸载速率对4H-SiC纳米压痕结果的影响 |
| 4.4.2 最大压痕载荷对4H-SiC纳米压痕结果的影响 |
| 4.4.3 极小压痕载荷对4H-SiC纳米压痕结果的影响 |
| 4.4.4 改变玻氏压头轴向旋转角度对4H-SiC压痕结果影响 |
| 4.4.5 纳米压痕实验与分子动力学模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 压头变形对碳化硅纳米压痕过程影响的分子动力学仿真分析 |
| 5.1 球形金刚石压头变形机理研究 |
| 5.1.1 球形金刚石压头纳米压痕模型建立 |
| 5.1.2 球形金刚石压头变形行为分析 |
| 5.1.3 球形压头变形对3C-SiC试件的影响 |
| 5.1.4 载荷-位移(P-h)曲线与硬度-位移(H-h)曲线分析 |
| 5.2 棱锥金刚石压头变形机理研究 |
| 5.2.1 棱锥金刚石压头纳米压痕模型建立 |
| 5.2.2 棱锥压头变形对3C-SiC试件的影响 |
| 5.2.3 载荷-位移(P-h)曲线与硬度-位移(H-h)曲线分析 |
| 5.3 三种压头3C-SiC纳米压痕的载荷-位移曲线与硬度-位移曲线的校正 |
| 5.3.1 球形压头载荷-位移曲线与硬度-位移曲线的校正 |
| 5.3.2 棱锥压头载荷-位移曲线与硬度-位移曲线的校正 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（6）硫化聚丙烯腈正极材料的制备及其电解液研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂硫电池简介 |
| 1.2.1 锂硫电池工作原理 |
| 1.2.2 锂硫电池存在的问题及解决思路 |
| 1.3 锂硫电池研究进展 |
| 1.3.1 锂硫电池正极材料研究进展 |
| 1.3.2 锂硫电池电解液研究进展 |
| 1.3.3 锂硫电池锂负极研究进展 |
| 1.4 硫化聚丙烯腈正极材料 |
| 1.5 立题依据及研究内容 |
| 第二章 硫化聚丙烯腈正极材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 极片制备和电池组装 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 元素分析 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.3 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.4 热重分析(TG) |
| 2.3.5 恒电流充放电测试 |
| 2.4 反应温度的影响 |
| 2.4.1 实验部分 |
| 2.4.2 实验结果与讨论 |
| 2.4.3 小结 |
| 2.5 反应时间的影响 |
| 2.5.1 实验部分 |
| 2.5.2 实验结果与讨论 |
| 2.5.3 小结 |
| 2.6 除硫条件的影响 |
| 2.6.1 实验部分 |
| 2.6.2 实验结果与讨论 |
| 2.6.3 小结 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 高浓度醚类电解液在硫化聚丙烯腈中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 极片制备和电池组装 |
| 3.3 表征方法 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.3.2 元素分析 |
| 3.3.3 恒电流充放电测试 |
| 3.3.4 循环伏安测试 |
| 3.3.5 交流阻抗测试 |
| 3.4 4M LiFSI/DME电解液在硫化聚丙烯腈中的应用 |
| 3.4.1 实验部分 |
| 3.4.2 实验结果与讨论 |
| 3.4.3 小结 |
| 3.5 锂盐添加剂对于4M LiFSI/DME电解液的改善 |
| 3.5.1 实验部分 |
| 3.5.2 实验结果与讨论 |
| 3.5.3 小结 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（7）单晶铜纳米压痕过程中位错演化的分子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究的背景及意义 |
| 1.2 纳米压痕的基础理论 |
| 1.3 国内外纳米压痕的研究现状 |
| 1.4 分子动力学基本理论与关键技术 |
| 1.5 本文研究的目的、意义和内容安排 |
| 2 单晶铜纳米压痕过程中位错的时空分布规律 |
| 2.1 单晶铜纳米压痕的分子动力学模型 |
| 2.2 接触面积投影和压头周围位错密度的计算 |
| 2.3 载荷–下压深度、接触面积投影–下压深度和硬度–下压深度关系曲线的研究 |
| 2.4 试样内部位错线长度变化和时空分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单晶铜纳米压痕过程中棱柱位错环的形成机制 |
| 3.1 纳米孪生单晶铜纳米压痕的分子动力学模型 |
| 3.2 可视和跟踪位错演化的双Thompson四面体记号 |
| 3.3 纳米压痕过程中的载荷–下压深度关系曲线 |
| 3.4 塑性变形初始阶段的位错形核 |
| 3.5 无交滑移参与的棱柱位错环形成机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 纳米孪晶铜塑性变形过程中棱柱位错环与共格孪晶界面的反应机制 |
| 4.1 棱柱位错环与共格孪晶界面的反应 |
| 4.2 共格孪晶界面上孪生位错的增殖 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 纳米孪晶铜塑性变形过程中层错四面体的形成机制 |
| 5.1 纳米孪生单晶铜纳米压痕的分子动力学模型 |
| 5.2 无空穴或Frank位错环参与的层错四面体形成新机制 |
| 5.3 层错四面体形成机制的讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 本文涉及到的重要代码 |
| 附录B 攻读学位期间的主要成果和奖励 |
（8）六方锰氧化物和铁氧化物单相多铁材料的电子显微学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 多铁材料研究背景 |
| 1.1.1 发展历史与研究现状 |
| 1.1.2 多铁材料的分类及多铁性机制 |
| 1.2 单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.1 BiFeO_3单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.2 自旋驱动单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.3 六方锰氧化物单相多铁材料研究进展 |
| 1.2.4 六方铁氧化物单相多铁材料研究进展 |
| 1.3 复合多铁材料研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容及亮点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 实验方法与原理 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 电子与物质的相互作用 |
| 2.3 透射电子显微镜的结构 |
| 2.4 透射电子显微术 |
| 2.4.1 电子衍射 |
| 2.4.2 衍射衬度像 |
| 2.4.3 高分辨电子显微术 |
| 2.4.4 像差及像差矫正 |
| 2.4.5 扫描透射电子显微术 |
| 2.4.6 电子能量损失谱 |
| 2.4.7 其它透射电子显微术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 YMnO_3铁电涡旋畴的电子显微镜学研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 铁电涡旋畴结构的Landau唯象模型 |
| 3.3 铁电涡旋畴结构的表征 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜二次电子像及其衬度调控 |
| 3.3.2 衍射衬度像 |
| 3.3.3 高分辨像 |
| 3.4 铁电涡旋畴壁的分类与特性 |
| 3.5 电子束调控铁电涡旋畴的动态演化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钪掺杂的六方铁氧化物的显微结构与畴结构研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 显微结构表征与分析 |
| 4.3 铁电涡旋畴结构研究 |
| 4.3.1 衍射衬度像表征铁电涡旋畴结构 |
| 4.3.2 原子分辨的铁电涡旋畴结构表征与定量分析 |
| 4.4 磁性质分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 缺陷调控的YMnO_3几何铁电性能研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 YMnO_3表面几何铁电极化的重构 |
| 5.2.1 极化异常的表征与定量分析 |
| 5.2.2 缺陷导致的电子结构变化 |
| 5.3 第一性原理计算 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 YMnO_3薄膜的反铁磁性能调控与电子显微学研究 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.2 YMnO_3薄膜的反铁磁性能调控 |
| 6.2.1 YMnO_3/Al_2O_3 薄膜的生长 |
| 6.2.2 YMnO_3薄膜的显微结构分析 |
| 6.2.3 YMnO_3薄膜的磁性表征 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 电荷有序铁氧化物的新型晶格-电荷二次调制结构 |
| 7.1 本章引言 |
| 7.2 传统调制结构 |
| 7.2.1 调制结构的定义和超空间处理 |
| 7.2.2 调制结构中的异常 |
| 7.3 空穴掺杂LuFe_2O_(4+d)的晶格-电荷二次调制结构 |
| 7.3.1 LuFe_2O_4的结构和电荷有序性 |
| 7.3.2 晶格二次调制结构 |
| 7.3.3 电荷二次调制结构 |
| 7.4 第一性原理计算 |
| 7.5 调制结构模拟与分析 |
| 7.6 讨论与拓展 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）Ag@ZnO和Ag2S/g-C3N4/ZnO的制备及光催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 光催化简介 |
| 1.2.1 光催化应用 |
| 1.2.2 影响光催化性能的因素 |
| 1.3 纳米材料的性质和制备 |
| 1.3.1 纳米材料的性质 |
| 1.3.2 纳米材料的制备 |
| 1.4 氧化锌的概述 |
| 1.4.1 ZnO的基本性质 |
| 1.4.2 ZnO的晶体结构 |
| 1.4.3 ZnO光催化材料的不足之处 |
| 1.4.4 ZnO光催化材料研究现状 |
| 1.5 氮化碳简介 |
| 1.5.1 g-C_3N_4 的性质 |
| 1.5.2 g-C_3N_4 的制备方法 |
| 1.5.3 g-C_3N_4 的应用 |
| 1.5.4 g-C_3N_4 的改性方法 |
| 1.6 硫化银简介 |
| 1.6.1 Ag_2S性质 |
| 1.6.2 Ag_2S应用 |
| 1.7 课题研究内容和意义 |
| 第2章 实验内容和方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 实验内容 |
| 2.4.1 ZnO纳米棒和ZnO蜂窝状纳米墙阵列的制备 |
| 2.4.2 Ag修饰蜂窝状ZnO纳米墙阵列的制备 |
| 2.4.3 g-C_3N_4 修饰ZnO纳米棒阵列的制备 |
| 2.4.4 Ag_2S修饰g-C_3N_4/ZnO纳米棒阵列的制备 |
| 2.5 表征方法 |
| 2.5.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.5.2 扫描电子显微镜(EF-SEM) |
| 2.5.3 透射电子显微镜(FE-TEM) |
| 2.5.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.5.6 光致发光谱(PL) |
| 2.5.7 N_2 的吸脱附曲线和孔隙率测量 |
| 第3章 Ag@ZnO-MNWAs的制备及其光催化性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设计思路 |
| 3.3 实验表征和机理分析 |
| 3.3.1 形貌与结构表征 |
| 3.3.2 价态分析 |
| 3.3.3 光学性质 |
| 3.3.4 光催化测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ag_2S/g-C_3N_4/ZnO制备及其光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设计思路 |
| 4.3 实验表征和机理分析 |
| 4.3.1 形貌表征 |
| 4.3.2 结构表征 |
| 4.3.3 价态表征 |
| 4.3.4 光学性能 |
| 4.3.5 光催化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）镍锰酸锂正极材料低温性能的研究与改善（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池梗概 |
| 1.3 锂离子电池关键部分 |
| 1.3.1 锂离子电池隔膜 |
| 1.3.2 锂离子电池电解质 |
| 1.3.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.4 锂离子电池正极材料 |
| 1.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的研究 |
| 1.4.1 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4结构特点 |
| 1.4.2 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电化学性能特点 |
| 1.4.3 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4制备与改性 |
| 1.5 锂离子电池正极材料低温的研究 |
| 1.6 论文研究的意义与内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验耗材及设备 |
| 2.1.1 实验耗材 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的制备 |
| 2.2.1 两种物相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的制备 |
| 2.2.2 LATP-LNMO的制备 |
| 2.3 材料结构与形貌的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜形貌分析 |
| 2.3.3 高分辨透射电子显微镜分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.5 拉曼光谱分析 |
| 2.4 锂离子电池的装配 |
| 2.4.1 正极材料极片的制备 |
| 2.4.2 CR2032 纽扣电池的组装 |
| 2.5 电池电化学性能的测试 |
| 2.5.1 恒流充放电测试 |
| 2.5.2 循环伏安法 |
| 2.5.3 交流阻抗测试 |
| 第3章 不同物相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4低温性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 不同物相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4结构与形貌分析 |
| 3.3.1 物相结构的分析 |
| 3.3.2 形貌的分析 |
| 3.4 不同物相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电化学性能的研究 |
| 3.4.1 不同温度首次你的研究 |
| 3.4.2 不同温度dQ/dV的分析 |
| 3.4.3 容量保持率的分析 |
| 3.4.4 交流阻抗图谱的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 FD3M结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4低温改性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 LATP-LNMO与 P-LNMO结构形貌的分析 |
| 4.3.1 结构分析 |
| 4.3.2 形貌的分析 |
| 4.4 包覆对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4元素价态影响分析 |
| 4.5 P-LNMO与 LATP-LNMO电化学性能的分析 |
| 4.5.1 不同温度首次充放电以及循环性能的分析 |
| 4.5.2 P-LNMO与 LATP-LNMO容量保持率分析 |
| 4.5.3 P-LNMO与 LATP-LNMO放电中压的分析 |
| 4.5.4 交流阻抗图谱分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 LNMO/LTO全电池低温性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Li_4Ti_5O_(12) 物相与形貌的分析 |
| 5.2.1 Li_4Ti_5O_(12) 物相分析 |
| 5.2.2 Li_4Ti_5O_(12)形貌分析 |
| 5.3 Li_4Ti_5O_(12)电化学性能分析 |
| 5.4 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/Li_4Ti_5O_(12)全电池低温性能的研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、UHV-HR-1 MV ELECTRON MICROSCOPE AND ITS APPLICATION TO MATERIALS SCIENCE（论文参考文献）
- [1]基于电子背散射衍射和纳米压痕技术的奥氏体不锈钢微结构与性能关系研究[D]. 黄亚敏. 武汉大学, 2010(10)
- [2]过渡金属/氮掺杂多孔碳的制备及其电化学性能研究[D]. 田鹏飞. 燕山大学, 2020(01)
- [3]氧化亚铜复合物的结构与组成调控及其光催化性能的研究[D]. 陈瑞. 苏州大学, 2019(04)
- [4]V2O5和硅-石墨电极力化失效及工艺设计优化分析[D]. 王卓. 湘潭大学, 2019
- [5]基于分子动力学纳米压痕模拟的单晶碳化硅变形机理研究[D]. 朱博. 吉林大学, 2020
- [6]硫化聚丙烯腈正极材料的制备及其电解液研究[D]. 高桐. 北京化工大学, 2019(06)
- [7]单晶铜纳米压痕过程中位错演化的分子动力学研究[D]. 刘启涛. 华中科技大学, 2018(01)
- [8]六方锰氧化物和铁氧化物单相多铁材料的电子显微学研究[D]. 邓世清. 清华大学, 2019
- [9]Ag@ZnO和Ag2S/g-C3N4/ZnO的制备及光催化性能的研究[D]. 冯一盟. 清华大学, 2018(04)
- [10]镍锰酸锂正极材料低温性能的研究与改善[D]. 毕坤. 清华大学, 2018(04)