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成都理工大学材料与化学化工学院导师教师师资介绍简介-邓昭平

本站小编 Free考研考试/2021-09-14



单位:材料与化学化工学院材料科学工程系
电话:+86-  **;
传真:+86-
电邮:dengshp@cdut.edu.cn;dengzhp161@163.com

基本情况:
邓昭平,男,博士,教授。1991年在电子科技大学元件与材料专业获得硕士学位,2009年在成都理工大学地球化学专业获得博士学位。1984年-1988年在成都市教委,教师、公务员;1991年-1996年在中国测试技术研究院,助理研究员;1996年-2000年成都理工大学材料科学与工程系,助理研究员;2000年-至今 成都理工大学材料与化学化工学院,副教授、教授,其中2003年-2006年兼任成都理工大学材料与化学化工学院实验中心主任。

研究方向与专业特色:
矿物功能材料研发,“晶格畸变”方式实现二氧化钛的晶型转化;二氧化钛光催化性;实现电子元器件多层化薄层化的钛酸盐系列材料研究。

教学情况:
讲授研究生课程:先进陶瓷、纳米材料与结构、材料表面与界面物理化学
讲授本科生课程:粉体工程与设备、纳米材料与技术、过程控制与设备

论文专著:
近三年发表论文13篇(核心期刊12篇),其中第一作者10篇(核心期刊9篇),EI光盘版收录2篇。

国家发明专利:
  任现职以来申请国家发明专利共7项,其中已授权6项 ,实现工业化转让1项。

科学研究:
在研科研项目:
1. 尖晶石型钛酸锂晶须的制备与表征,2010年9月-2012年12月四川省教育厅自然科学重点项目,项目编号10ZA112,项目负责人。
2. 高性能新型敏感材料与元件的实验室研究,2011年6月1日至2014年5月31日,与成都顺康电子有限责任公司合作项目,项目编号KHM007。
3. PTC陶瓷新型欧姆复合电极研究,2012年10月31日至2015年12月31日依托“矿产资源化学四川省高等学校重点实验室”与成都顺康三森电子有限责任公司横向合作项目,项目编号KHP012
4..钛酸锂晶须的制备,2010年3月-2012年3月, 攀钢合作项目,项目编号HT0057。

科研成果获奖:
主持的企业横向合作项目“陶瓷基纳米二氧化钛薄膜”的衍生工艺在工业生产上取得技术进步而获得成都市人民政府颁发的2007年度成都市专利奖,等级:优秀奖(省级科技进步三等奖 ),证书号2007Z307-1。

专利成果转让:
承担四川省教育厅自然科学重点项目尖晶石型钛酸锂晶须的制备与表征(项目编号10ZA112),研究成果以专利权转让方式转让给四川国理锂材料有限公司(专利号ZL 7.5,名称为“钛酸锂晶须的制备方法”。

依托“矿产资源化学四川省高等学校重点实验室”进行的相关研究项目简介
一、钛酸锂晶须的制备方法
尖晶石型钛酸锂的理论比容量大(约为175 mAh/g);具有充放电过程中骨架结构几乎不发生变化的“零应变”特性,有很好的充放电平台;标准电势约为1.55V,可以作为负极材料与4.5V级的正极材料组成3V级的锂离子电池;而且钛酸锂不与电解液反应,具有非常优越的循环性能和安全性能。此外,锂离子在钛酸锂材料中扩散速度快,理论上有利于提高锂离子电池的大倍率充放电性能。因此,尖晶石型钛酸锂特别适合作为锂离子动力电池负极材料、是一种极具前景的锂离子电池的电极材料。
但是,尖晶石型钛酸锂是一种半导体材料,导电性能差,实际倍率充放电性能欠佳,只有在低电流下工作,才能发挥出材料的性能优势,这些因素又妨碍了尖晶石型钛酸锂在锂离子负极材料中的应用,因此,有必要对尖晶石型钛酸锂材料进行性能改进、提高导电率,使这种极具前景的锂离子电池电极材料得到实际应用。
国内外对钛酸锂的改性方法主要有:
1.碳包覆。引入少量电导率较高的第二相碳等充当导电介质,均匀分散或包覆在尖晶石型钛酸锂颗粒表面,以增强主相粒子之间的电子导电能力,提高复合电极材料的导电性能。
2.金属元素掺杂。对尖晶石型钛酸锂进行金属掺杂的主要目的有两个:一是为了降低它的电极电位,提高电池比能量;二是提高材料的导电性,降低电阻和极化。
3.制备为纳米粒径材料。这样可以增大电极活性材料与电解液的接触面积,可缩短锂离子的迁移路径,保证锂离子在高倍率条件下迅速嵌入和脱出。
在三种改性方法中,前两种方法需要引入异质元素。只有第三种方法是通过改变材料本身微观结构进行的改性,在“纯度”方面对后期材料的制备没有影响。目前国内外有不少研究尖晶石型钛酸锂纳米粒径材料的报导,如,瑞士Gratzel课题组采用醇盐前驱物法制备出尖晶石型钛酸锂纳米粉体,其电极材料显示了优异的快速充放电能力和较高的容量;白莹等制备了50-60纳米的尖晶石型钛酸锂纳米粉体,其电极首次充放电效率为91%、放电比容量为156 mAh/g 。可见随着颗粒的减小,电极材料的性能得到了提高。
制备尖晶石型钛酸锂完全晶须的研究报导目前几乎检索不到,本课题组制备一种尖晶石型的钛酸锂纳米晶须材料(一维的纳米粒径材料)并对其进行性能研究。因为锂离子在尖晶石型钛酸锂晶须中的迁移速率高,晶须中无缺陷(晶界、位错、空穴等),原子排列有序,因而导电性比有缺陷的纳米粉体材料更好。具体制备方法如专利号为ZL 7.5、名称为“钛酸锂晶须的制备方法” 的发明专利所述。
承担四川省教育厅自然科学重点项目尖晶石型钛酸锂晶须的制备与表征(项目编号10ZA112),研究成果以专利权转让方式转让给四川国理锂材料有限公司(专利号ZL 7.5,名称为“钛酸锂晶须的制备方法” )
二、油田三次采油非均质油藏微孔调驱材料“钡钾-硫钛复合晶须前驱物”材料研究
随着油气田的不断开发,储层非均质性进一步恶化,严重的层间非均质性导致注入水沿高渗透层带迅速突进,低渗透层原油采收率低甚至难以启动,目前采用的各类型堵水调剖措施取得了一定增产效果,但还存在许多困难,大多数调堵方法是预先制备好调堵微粒体系后再试图注入到目标渗透层,而渗透层的孔径是非均质的,存在着微粒体系的粒径与渗透层的实际孔径难以匹配的困难,导致调堵效果不佳或甚至带来负面效果,波及体积和驱油效率低等问题。
成都理工大学能源学院和材料与化学化工学院联合课题组探索了一种以“钡钾-硫钛复合晶须前驱物”为材料的非均质油藏微孔调驱方法。“钡钾-硫钛复合晶须前驱物”为两组液态体系组成,简称A-B体系,A-B体系的作用原理如下:
1. “钡钾-硫钛复合晶须前驱物”A-B体系简介:
A-B体系中,组分A是钡离子和钾离子为主要成分的溶液,组分B是钛离子、硫离子、羧基离子为主要成分的溶液。组分A和组分B须独立储存放置的,两者均为透明液态物质,在常温常压下,把组分A和组分B混和在一起会生成白色沉淀。
2. “钡钾-硫钛复合晶须前驱物”A-B体系作用原理:
在一定压力和温度下的微孔中,A-B体系的反应与常温常压下的无“晶种”或无“模”存在的反应不同,即,把组分B慢慢注入微孔中,首先形成钡钾-硫钛复合固体前驱物,在40℃-270℃、压强大于1大气压的条件下,他们会进一步反应,以微孔为“模”和“晶种”逐渐形成晶须状固态物质,由于晶须是单晶体,其耐压强度较高,足以承受注水压力。
3. “钡钾-硫钛复合晶须前驱物”A-B体系特点:
在非均质油藏微孔中,由于渗透率差异,当加入组分A时,它会进入到渗透率高的微孔中,然后用水驱除多余的、残余在通道内的组分A,此时微孔内没有形成固体堵塞物;再把组分B慢慢注入,在此过程中,高渗透率微孔中的组分A与组分B慢慢相遇形成固态前驱物,这为调剂堵水压力等操作提供了足够的时间,随着压力和地层温度的作用,固体前驱物转化为钡钾-硫钛复合晶须,堵水调剖自然完成。该方法的优点是:1.最终堵水剂是无机晶须材料、晶须是单晶体、耐压强度高,2. A-B体系的反应物是液态的、不是预先制备的固体颗粒、最终填充颗粒大小以目标孔径为模型、是一种适应目标微孔大小自然调整颗粒粒径的方法,3.由于由固体前驱物转化为最终晶须堵水调剖需要一定温度、压力和时间,为晶须的生长和调整提供了可操作时间。
三、高性能新型敏感材料与元件的实验室研究
主要进行BaTiO3基无铅PTC热敏电阻材料的制备与研究。通过掺杂0.2mol%Y2O3和微量的Mn(NO3)2,CaCO3等添加剂制备不同BNT((Bi0.5Na0.5)TiO3)含量的BaTiO3基无铅PTC热敏材料(1-x)BaTiO3–x (Bi0.5Na0.5)TiO3(x=0.005,0.020,0.040,0.080),研究了烧结温度对样品的影响。经过XRD、SEM分别观测分析了材料的物相成分和微观结构。利用电阻–温度特性测试系统测试材料的电性能。结果表明:试样的晶格参数c/a值、居里温度以及室温电阻率随着BNT的增加而增大;通过测试得到样品的最佳烧结温度范围为1240-1270℃;通过添加适量的CaCO3添加剂可以有效的降低材料的室温电阻率,同时添加Mn(NO3)2可提高材料的升阻比而不会影响材料的居里温度。最后(1-x)BaTiO3–x (Bi0.5Na0.5)TiO3(x=0.080)通过掺杂0.2mol%Y2O3,3wt% Mn(NO3)2, 6mol% CaCO3后可制备出室温电阻率7×102??cm,居里温度高于150℃,升阻比达到1000的BaTiO3基无铅PTC热敏电阻材料。
该工艺技术已经在成都顺康电子有限公司得到应用,因为无铅参数达到欧盟和日本要求,该工艺生产的BaTiO3基无铅PTC热敏电阻材料与元件已经在国内、日本及欧盟国家组装企业得到应用。
四、PTC陶瓷新型欧姆复合电极研发
目前国内外PTC陶瓷元件需要用银浆作为电极涂层以达到导电效果由点扩展到面的作用,随着贵重金属价格上涨,电极材料涂敷成本逐渐增高,寻找银浆替换材料的研究逐步诞生,技术的关键是如何将新型欧姆复合电极(如Ni-B电极、Ni-P-B电极)新技术应用到PTC陶瓷热敏电阻生产制造工艺中,取代传统的烧渗 Ag电极制备工艺技术,按新技术生产的MZ3型压缩机起动用PTC热敏电阻器性能完全满足该产品技术标准的要求。
技术内容:新型欧姆复合电极使用原材料选择、镀液配方研究、工艺参数设计、化学镀工艺技术研究、镀层组织结构、镀层性能(如硬度、耐磨性、耐蚀型、热学性能、结合力)、镀层微观结构分析,产品研发、产品电气性能及可靠性水平评价。
技术方法和路线:化学镀Ni-B合金是利用还原剂硼氢化物或氨基硼烷,使镀液中镍盐里的镍离子还原成金属镍,并沉积到催化表面上,同时,还原剂分解所产生的硼原子会融入镍内,形成了含硼的过饱和和固体液。由于铁、钴、铝等金属及其合金都有催化作用,可直接沉积Ni-B等合金,而对于PTC陶瓷材料,陶瓷是典型的铁电材料,对镍的化学还原不具备催化性,陶瓷和镀层之间不可能形成金属键合,只能是镀层与基体表面的机械结合,因而如何加强镀层与陶瓷基体表面的结合力、如何选择适合该化学镀的配方体系及适应陶瓷化学镀的生产技术工艺路线是保证镀层质量和产品性能满足标准要求的关键所在。

相关话题/化学化工学院 材料