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R/Ca(R=Tb，Ho)和Pr/Ce共掺杂BaTiO3陶瓷介电性质和缺陷化学研究

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R/Ca(R=Tb，Ho)和Pr/Ce共掺杂BaTiO3陶瓷介电性质和缺陷化学研究

作者：高祥禄吉林化工学院

学位级别：硕士

本研究采用传统的固相反应法,制备了名义分子式分别为(BaHo)(TiHo)O(BHTH)、BaTiTbO(BTTb5)、(Ba–x Pr)(TiCe)O(BPTC)、(BaTb)(TiCa)O(BTTC)、(BaHo)(TiCa)O(BHTC)等5个系列的陶瓷。研究具有自补偿模式的BHTH和BTTb5陶瓷的目的是为BPTC、BTTC和BHTC陶瓷的深入研究打下坚实的基础。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、拉曼光谱(RS)、X光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)、电子顺磁共振(EPR)和介电测量等多种技术,调查和研究陶瓷的结构、微结构、致密度、固溶度、掺杂剂价态、介电性质、位占据、缺陷化学等。在烧结温度T=1400°C下制备了BHTH陶瓷。结果表明:Ho在Ba/Ti=1的条件下表现为自补偿模式,但具有轻微的Ba位占据倾向。BHTH陶瓷显示细晶粒微结构,由XRD确定的固溶度为x=0.03。一个反常现象是:随着Ho掺杂含量的增加,BHTH陶瓷的居里温度T向高温方向移动。讨论了BHTH陶瓷的介电性质和缺陷化学之间的关联。在T=1400°C和烧结时间t=6?24 h、以及T=1300?1480°C和t=24 h条件下,制备了BaTiTb O陶瓷(x=0.05),简称BTTb5。结果表明:T=1400°C和t=12 h是BTTb5陶瓷的最佳制备条件,陶瓷高致密度和低介电损耗。烧结时间的增加,可导致Ti位Tb离子更多地转化为Ba位Tb;烧结温度的提高,导致陶瓷致密化以及更多的Tb离子进入Ti位。在T=1450°C条件下,制备了细晶粒(BaPr)(TiCe)O(BPTC:x,y=0.03?0.05)陶瓷。结果表明:BPTC陶瓷显示伪立方钙钛矿结构,且室温附近具有扩散的高介电常数峰。5种BPTC样品满足Y5V介电指标,其中x=y=0.04陶瓷展现出最优化的Y5V特征,即具有高室温介电常数(ε’1000)和低介电损耗(tanδ=0.027)。结合离子半径参数和EPR结果,讨论了BPTC陶瓷的缺陷化学。在T=1400oC条件下,制备了名义分子式为(BaTb)(TiCa)O(x=0.01–0.20)(BTTC)的新型介电陶瓷。结果表明:Tb/Ca在BTTC陶瓷中的固溶度为x=0.12,且BTTC显示四方钙钛矿结构。一个反常现象是,随着x从0.01增至0.04,与正交-四方相变点相关的介电峰向低温移动。在钙钛矿晶格中,Tb离子以Tb/Tb混合价态的形式存在,且Tb/Ca均显示Ba/Ti双位的混合位占据行为。在BTTC中,当x=0.03和0.04时,分别满足X5R和X4P规格,并且表现出一些优良的性能,如较高的相对密度(ρ=91和93%),低介电损耗(tanδ=0.016和0.014),较高的介电常数,且在1–10 Hz范围内具有频率稳定性。讨论了点缺陷化学,提出了BTTC的真正分子式。和已经发表的一些研究成果对比,发现在含Tb或Tb与其他稀土元素(La,Dy)共掺杂的BaTiO陶瓷中,Tb和Ca的协同效应在提高陶瓷的温度稳定性、降低工作温度区的介电损耗方面更加有效和有益。在BTTC中,少量的Ti位Tb对低介电损耗起决定性作用。在T=1400oC条件下,制备高致密度(ρ=5%)的(Ba–x Ho)(TiCa)O(BHTC)的陶瓷。结果表明:Ho/Ca在BHTC中的固溶度为x=0.10,x≤0.10时BHTC呈四方钙钛矿结构。在0.01≤x≤0.15范围内,晶胞体积随着x的增加而表现出明显的线性增加,但伴随着x的增加,四方度(c/a)呈下降趋势。在钙钛矿晶格中,Ho和Ca离子分别支配性地占据Ba位和Ti位。x=0.06和0.08的BHTC陶瓷显示优越的综合性能,如较高的致密度(ρ=91?93%)、较高的ε’(=2980和2730)、低介电损耗(tanδ=0.01?0.035,–7500oC)、以及满足Y5V介电指标。当0.01≤x≤0.10时,T随x的增加往高温方向移动。讨论了BHTC陶瓷的点缺陷化学。综上,本研究课题成功制备了符合Y5V、X5R、X4P高介电指标的BaTiO基介电陶瓷,探索成功了3个介电陶瓷配方,且都可以作为工业化应用的备用选项。在Tb/Ca共掺杂BaTiO陶瓷中,通过XPS测试,找到了变价Tb离子的存在证据。探讨了Pr/Ce共掺杂BaTiO陶瓷的复杂位占据,实验找到了Tb/Ca共掺杂BaTiO陶瓷复杂位占据的直接证据。

关键词： BaTiO3陶瓷双掺杂介电性质缺陷化学价态

Ho和Ca共掺杂BaTiO_(3)陶瓷的介电性能和缺陷化学研究

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化纤与纺织技术 2023年第10期52卷 31-33页

作者：王超高祥禄吉林工业职业技术学院化学工程学院吉林吉林132013

在T_(s)=1 400℃的条件下,制备了高致密度(ρ_(r)=94.9%)的(Ba_(1-x)Ho_(x))(Ti_(1-x)/2Ca_(x/2))O_(3)陶瓷,即BHTC陶瓷。在BHTC陶瓷中中,Ho^(3+)主要占据A位,Ca^(2+)主要占据B位,同时存在少量的Ho^(3+)和Ca^(2+)离子分别占据B位和A位。当x=0.06和0.08时,该陶瓷满足Y5V型介电指标;当x=0.10时,该陶瓷满足更高的Y9V型介电指标。在BHTC1、BHTC2、BHTC3中,介电温度稳定的根本原因是相变点处的介电峰向低温移动;但当0.01≤x≤0.10时,由于Ho_(Ba)-Ho_(Ti)、Ho_(Ba)-Ca_(Ti)-Ho_(Ba)缺陷复合体的存在,TC随x值的增加往高温方向移动。

关键词： BaTiO_(3)陶瓷 Ho/Ca共掺杂介电性能点缺陷

Ho^(3+)离子在BaTiO_3陶瓷中自补偿模式探索及反常介电性质

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吉林化工学院学报 2019年第3期36卷 74-77页

作者：高祥禄路大勇吉林化工学院材料科学与工程研究中心吉林吉林132022

采用冷压陶瓷技术制备(Ba_(1-x)Ho_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(简称BHTH)陶瓷.通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和介电温谱技术研究了BHTH陶瓷的结构、位占据和介电性质.结果表明:Ho^(3+)离子在BaTiO_3陶瓷中能够形成自补偿模式,且具有... 详细信息

采用冷压陶瓷技术制备(Ba_(1-x)Ho_x)(Ti_(1-x)Ho_x)O_3(简称BHTH)陶瓷.通过X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和介电温谱技术研究了BHTH陶瓷的结构、位占据和介电性质.结果表明:Ho^(3+)离子在BaTiO_3陶瓷中能够形成自补偿模式,且具有轻微的Ba位占据倾向.在BHTH陶瓷中,固溶度为x=***陶瓷的介电行为表现出一个反常现象:随着x从0.01增至0.03,居里温度T_C向高温移动,即T_C从128℃升到131℃.BHTH晶体结构的四方度(c/a)随着x增加是T_C向高温移动的主要原因.

关键词：钬掺杂钛酸钡 X射线衍射自补偿模式电子顺磁共振介电性质

基于汉代画像砖实证材料的进贤冠起源、形制及使用

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丝绸 2024年第1期61卷 129-138页

作者：高祥牛犁江南大学设计学院江苏无锡214122 江南大学教育部中华优秀传统文化传承基地江苏无锡214122

进贤冠是汉族男子冠服体系中极具代表性的冠式,其演变与中国古代官员制度的发展相联系。为了研究汉族冠服形象体系中文职官员的进贤形象,文章基于汉代画像砖史料实证汉代进贤冠的起源、形制及使用,有助于推动汉代男子官员形象研究。研... 详细信息

进贤冠是汉族男子冠服体系中极具代表性的冠式,其演变与中国古代官员制度的发展相联系。为了研究汉族冠服形象体系中文职官员的进贤形象,文章基于汉代画像砖史料实证汉代进贤冠的起源、形制及使用,有助于推动汉代男子官员形象研究。研究指出,进贤冠作为汉代官职体系发展的衍生物,在西汉时期就已存在基础样式,经新政时期完备,在东汉时期趋于成熟。汉代进贤冠独具特色的形制样式及符号表征在传统的各阶级中烙下深刻印记。进贤形象呈现中华文化独特的价值观及礼仪规范,是传统阶级文化的沉淀亦是多维审美趣味的展现,对历代汉族男子的冠服体系发展奠定重要基础。

关键词：汉代进贤冠汉代画像砖进贤形象官民阶级文官体系礼仪符号

考虑大气稳定性的中小尺度风电场群的尾流特性研究

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考虑大气稳定性的中小尺度风电场群的尾流特性研究

作者：高祥扬州大学

学位级别：硕士

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混凝土泛碱机理及防控方法研究

混凝土泛碱机理及防控方法研究

作者：高祥西安理工大学

学位级别：硕士

混凝土作为广泛应用的建筑材料,其泛碱现象成为常见问题,尤其在西北地区尤为突出。泛碱不仅会导致混凝土结构的劣化,降低其强度和耐久性,还会严重影响工程的外观质量,甚至威胁到水利设施的安全运行。因此,在水利工程绿色高质量发展的要... 详细信息

混凝土作为广泛应用的建筑材料,其泛碱现象成为常见问题,尤其在西北地区尤为突出。泛碱不仅会导致混凝土结构的劣化,降低其强度和耐久性,还会严重影响工程的外观质量,甚至威胁到水利设施的安全运行。因此,在水利工程绿色高质量发展的要求下,深入研究混凝土泛碱机理和寻求有效的抑制措施,对于保障水利设施的安全可靠、促进建筑材料科学和工程技术的发展具有重要意义。本文对混凝土采用加速泛碱处理方法,通过测量相对泛碱面积、分析浸出溶液的CO32-离子浓度和pH值,全面表征了混凝土的泛碱程度,并深入研究了混凝土的泛碱机理。利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、同步热分析(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)等手段,深入分析了掺合料的加入对混凝土孔隙结构、主要泛碱物质Ca(OH)2的含量和微观结构的影响。在此基础上,进行抗泛碱混凝土的研制,并对其性能表现进行了系统分析。本文的主要研究内容和研究成果如下:(1)为了在实验室内高效、快速地研究混凝土的泛碱现象,采用了干湿循环的加速泛碱处理方法。通过这种方法,混凝土试件在短时间内就能显著展现出泛碱特征。随后,利用先进的ImageJ软件对试件的相对泛碱面积进行了精确测量。此外,为了全面评估泛碱程度,还对浸出溶液的CO32-离子浓度和pH值进行了测试。(2)在深入研究了加速泛碱试验和泛碱程度评价方法的基础上,分析了混凝土泛碱机理。混凝土中的硅酸盐遇水后产生氢氧根离子,它们与混凝土中的金属离子结合,形成溶解度较小的氢氧化物,这些物质迁移到材料表面形成沉淀。泛碱现象主要表现为白色或淡灰色,形态呈片状、粉状或块状,且分布不规则。进一步利用XRD技术对泛碱物质进行检测,发现泛碱物质主要包括CaCO3、Na2SO4等化合物。对比加速泛碱处理后的混凝土试件与对照组,发现泛碱处理后的试件质量损失显著,且材料内部的Ca(OH)2含量较高。材料内部Ca(OH)2含量沿深度方向不均匀分布,在深度为0-2mm和8-10mm的范围内Ca(OH)2含量较高。此外,加速泛碱处理后的混凝土试件中孔占比减少,而大孔和微裂缝占比增加,这一变化表明泛碱会增大孔隙率,从而劣化孔隙分布。(3)研究了不同掺合料对混凝土泛碱性能的影响,通过相对泛碱面积、浸出溶液的CO32-离子浓度和pH值评估泛碱程度,通过1H-NMR和TG-DSC试验研究加入不同掺合料后孔隙结构和Ca(OH)2含量的变化,同时关注掺合料对混凝土抗压强度的影响。研究发现偏高岭土和粉煤灰能有效降低混凝土泛碱程度,提升抗压强度,并优化孔隙结构,降低Ca(OH)2含量。减水剂虽对泛碱程度降低幅度较小,但仍对混凝土泛碱有积极作用。这些掺合料通过不同机制抑制混凝土泛碱,提高混凝土的综合性能。(4)采用粉煤灰和偏高岭土作为主要掺合料,研究了抗泛碱混凝土的制备。实验结果表明,当粉煤灰取代率为20%、偏高岭土取代率为15%时,泛碱抑制效果最佳,相对泛碱面积减少了 60.87%,CO32-离子浓度降低了 43.32%,同时pH值也显著降低。进一步通过1H-NMR、TG-DSC和SEM试验检测发现掺合料的引入改善了混凝土的抗压强度和孔结构,使微裂缝向中孔和大孔转变,进而提高了混凝土的密实度。此外,该配比混凝土的Ca(OH)2含量相比单掺时显著降低,这一结果表明混凝土的整体性能更加卓越。

关键词：混凝土泛碱性能 Ca(OH)2传输力学性能泛碱物质含量抑制措施

不同茬口与施氮量对关中地区小麦生产及养分利用的影响

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不同茬口与施氮量对关中地区小麦生产及养分利用的影响

作者：刘高祥西北农林科技大学

学位级别：硕士

基于模板更新与多分支融合模块的视频目标跟踪算法研究

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基于模板更新与多分支融合模块的视频目标跟踪算法研究

作者：李高祥西安理工大学

学位级别：硕士

随着近年来人工智能技术的进步与先进计算机硬件的出现,深度学习算法在图像分类、目标检测跟踪、语义分割等计算机视觉领域以及机器翻译、语音识别等自然语言处理上获得了极大的聚焦与应用。在这些领域中,计算机视觉的目标跟踪算法尤为... 详细信息

随着近年来人工智能技术的进步与先进计算机硬件的出现,深度学习算法在图像分类、目标检测跟踪、语义分割等计算机视觉领域以及机器翻译、语音识别等自然语言处理上获得了极大的聚焦与应用。在这些领域中,计算机视觉的目标跟踪算法尤为关键,它已被广泛应用于智能视频监控、无人驾驶、导航定位等众多行业,算法的研究不仅具有普遍民用应用价值,还拥有重要的商业和军事价值。特别是基于孪生神经网络的目标跟踪算法,训练出的跟踪器在评价指标中展现出了出色的跟踪性能,已然成为深度学习目标跟踪方向的主要研究热点。然而,当下流行的孪生网络框架目标跟踪算法中依旧存在诸多不足之处:首先,大多数使用孪生网络框架的目标跟踪算法都选择不进行模板更新操作,少数会采取线性加权的融合方式对模板图像进行简单融合更新,难以适应实际情况下待跟踪目标遇到的各种背景环境变化和自身形变。其次,孪生神经网络目标跟踪算法在相似度匹配时采取简单的互相关或卷积操作完成模板特征与搜索区域特征的融合,不仅导致响应图的感受野受限,并且引入模板更新机制后的融合特征图使用线性加权融合无法合理分配特征权重。为了解决上述存在的问题,本文通过分析孪生网络目标跟踪算法与模板更新方式的国内外研究现状,提出了两种不同结构的目标跟踪模板更新算法,分别采取模板精炼更新网络与注意力多分支特征融合网络进行目标模板更新并实时跟踪,提高了算法的综合性能。本文的主要研究内容以及创新点如下:(1)提出了一种基于模板精炼的孪生神经网络目标跟踪算法:当前流行的深度学习孪生网络目标跟踪算法大多数都是只使用用户在初始帧手动框选出的目标模板,并且该模板在后续帧跟踪过程中不进行更新。随着时序跟踪的进行,当目标遇到模糊或形状发生剧烈变化等环境影响时,目标的外观特征往往会发生一定的变化,导致提取到的搜索图像特征包含了无效信息,在特征匹配时存在产生跟踪漂移的问题,进一步就会影响算法的整体性能。针对上述问题,本文设计了一种基于模板精炼模块的孪生神经网络目标跟踪算法,模板精炼模块受到了模板更新算法UpdateNet的网络结构的启发,在跟踪过程的每一帧都判定并进行实时的模板精炼,并且改进了算法定位网络结构,以实现对初始模板的更新。为了使得本算法的模板精炼模块具有更好的鲁棒性,针对设计了模板精炼模块的训练方法,使用原始算法预训练模型并通过冻结参数完成更新模块的训练,保证各模块最大限度实现功能的同时提升算法整体性能。(2)提出了一种基于注意力机制多分支融合模块的孪生神经网络目标跟踪算法:当前流行的跟踪算法中,不使用模板更新策略的目标跟踪器多数情况下遇到恶劣跟踪环境将会跟踪失败,使用模板更新的孪生神经网络引入了更新的模块会提升跟踪结果的准确性但也可能会导致跟踪速度降低,并且一般的线性插值融合方法无法应对每一帧目标位置信息的特殊性,导致权重匹配不合理,若使用简单卷积融合操作响应图感受野也会受限。针对上述问题,本文提出了一种基于注意力机制多分支融合模块的孪生神经网络目标跟踪算法来引入模板更新机制同时平衡对跟踪器带来的影响,通过更新模板并多分支输入进网络扩大响应感受野,同时通过插入权重向量以及注意力机制的模板融合方法对特征图进行融合,合理获取每一个像素点的特征响应权重以提高跟踪器的综合性能。

关键词：目标跟踪计算机视觉孪生网络模板更新注意力机制

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射频电路中低噪声放大器的研究与设计

射频电路中低噪声放大器的研究与设计

作者：崔高祥电子科技大学

学位级别：硕士