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崔铮，东南大学（原南京工学院）本科毕业（1981），并获该校硕士（1984）和博士（1988）学位。1989年受英国国家科学与工程研究委员会访问研究基金资助，到英国剑桥大学微电子研究中心做博士后研究。1993年到英国卢瑟福国家实验室微结构中心做高级研究员，1999年以来任微纳米技术首席科学家，曾任微系统技术中心负责人，现负责微纳米技术的工程应用。十多年来先后参加了8项欧洲共同体联合研究项目，并担任其中两个项目的主持人。任欧洲微机电/微光机电设计、测试、集成与封装年会的程序委员会委员，国际微纳光刻、微机电与微光机电系统杂志编委，欧洲第七框架研究计划纳米技术分计划的评审专家，英国国家科研项目评审专家，并应邀为多种学术杂志评审论文；英国物理学会会员，英国工程技术学会（IET）资深会员。1994．年以来开始与国内开展合作，先后受聘为国内多家科研单位与大学的客座研究员、客座教授。先后4次受王宽诚科研奖金资助回国进行合作研究与讲学。2001年以来，先后主持了两项由英国皇家学会资助的中一英联合研究项目。2002年受聘为中国科学院海外评审专家。2004年获中国科学院海外杰出学者（B类）基金。2007年参加中国科学院物理研究所纳米电子材料与器件海外合作团队。 图书目录 1.1 微纳米技术与微纳米加工技术1.2 微纳米加工技术的分类1.3 本书的内容与结构参考文献 2.1 引言2.2 光学曝光方式与原理2.2.1 掩模对准式曝光2.2.2 投影式曝光2.3 光学曝光的工艺过程2.4 光刻胶的特性2.4.1 光刻胶的一般特性2.4.2 正型胶与负型胶的比较2.4.3 化学放大胶2.4.4 特殊光刻胶2.5 光学掩模的设计与制作2.6 短波长曝光技术2.6.1 深紫外曝光技术2.6.2 极紫外曝光技术.2.6.3 x射线曝光技术2.7 大数值孔径与浸没式曝光技术2.8 光学曝光分辨率增强技术2.8.1 离轴照明技术2.8.2 空间滤波技术2.8.3 移相掩模技术2.8.4 光学邻近效应校正技术2.8.5 面向制造的掩模设计技术2.8.6 光刻胶及其工艺技术2.8.7 二重曝光与加工技术2.9 光学曝光的计算机模拟技术2.9.1 部分相干光成像理论2.9.2 计算机模拟软件c0MPARE2.9.3 光学曝光质量的比较2.10 其他光学曝光技术2.10.1 近场光学曝光技术2.10.2 干涉曝光技术2.10.3 无掩模光学曝光技术2.10.4 激光三维微成型技术2.10.5 灰度曝光技术2.11 厚胶曝光技术2.11.1 传统光刻胶2.11.2 SU一8光刻胶2.12 LIGA技术2.12.1 用于LIGA的x射线光源2.12.2 x射线UIGA掩模2.12.3 用于x射线LIGA的厚胶及其工艺2.12.4 影响x射线uGA图形精度的因素参考文献 3.1 引言3.2 电子光学原理3.2.1 电子透镜3.2.2 电子枪3.2.3 电子光学像差3.3 电子束曝光系统3.4 电子束曝光图形的设计与数据格式3.4.1 设计中的注意事项3.4.2 中间数据格式3.4.3 AutoCAD数据格式3.4.4 机器数据格式3.5 电子束在固体材料中的散射3.6 电子束曝光的邻近效应及其校正3.7 低能电子束曝光3.8 电子束抗蚀剂及其工艺3.8.1 高分辨率电子束抗蚀剂3.8.2 化学放大抗蚀剂3.8.3 特殊显影工艺3.8.4 多层抗蚀剂工艺3.9 电子束曝光的极限分辨率3.10 电子束曝光的计算机模拟3.11 特殊电子束曝光技术3.11.1 变形束曝光3.11.2 电子束投影曝光3.11.3 多电子束曝光3.11.4 微光柱系统曝光参考文献 4.1 引言4.2 液态金属离子源4.3 聚焦离子束系统4.4 离子在固体材料中的散射4.5 聚焦离子束加工原理4.5.1 离子溅射4.5.2 离子束辅助沉积4.6 聚焦离子束加工技术的应用4.6.1 审查与修改集成电路芯片4.6.2 修复光学掩模缺陷4.6.3 制作透射电镜样品4.6.4 多用途微切割工具4.7 聚焦离子束曝光技术..4.8 聚焦离子束注入技术参考文献 5.1 引言5.2 扫描探针显微镜原理5.3 抗蚀剂曝光加工5.3.1 STM曝光5.3.2 NSOM曝光5.4 局部氧化加工5.5 添加式纳米加工5.5.1 扫捕探针场致沉积5.5.2 扫描探针点墨法光刻5.6 抽减式纳米加工5.6.1 电化学刻蚀加工5.6.2 场致分解加工5.6.3 热力压痕法加工5.6.4 机械划痕法加工5.7 高产出率扫描探针加工参考文献 6.1 引言6.2 热压纳米压印技术6.2.1 热压纳米压印的印模6.2.2 热压纳米压印材料6.2.3 热压纳米压印的脱模6.2.4 热压纳米压印的对准6.3 室温纳米压印技术6.4 紫外光固化纳米压印技术6.4.1 透明印模6.4.2 紫外固化压印材料6.4.3 步进闪光压印光刻技术6.4.4 透明印模压印的对准6.4.5 曝光—压印混合光刻6.5 反向纳米压印技术6.6 软光刻技术6.6.1 软光刻的印章6.6.2 微接触印刷6.6.3 毛细管力辅助注模6.7 塑料微成型技术6.7.1 热压成型6.7.2 微注塑成型6.7.3 浇铸成型参考文献 7.1 引言7.2 薄膜沉积技术7.3 溶脱剥离法7.4 电镀法7.5 嵌入法7.6 模版法7.7 喷墨打印法参考文献 8.1 引言8.2 化学湿法腐蚀技术8.2.1 硅的各向异性腐蚀8.2.2 硅的各向同性腐蚀8.2.3 二氧化硅的各向同性腐蚀8.3 干法刻蚀之一：反应离子刻蚀8.3.1 反应离子刻蚀的原理8.3.2 反应离子刻蚀的工艺参数8.4 干法刻蚀之二：反应离子深刻蚀8.4.1 电感耦合等离子体刻蚀系统8.4.2 Bosch工艺8.4.3 纳米结构的深刻蚀8.4.4 反应离子深刻蚀中存在的问题8.5 干法刻蚀之三：等离子体刻蚀8.6 干法刻蚀之四：离子溅射刻蚀8.7 干法刻蚀之五：反应气体刻蚀8.8 干法刻蚀之六：其他物理刻蚀技术8.8.1 激光微加工技术8.8.2 电火花微加工技术8.8.3 喷粉微加工技术参考文献 9.1 引言9.2 侧壁沉积法9.3 横向抽减法9.4 横向添加法9.5 垂直抽减法9.6 纳米球阵列法9.7 多步加工法9.8 超级分辨率法参考文献 10.1 引言10.2 自组装过程10.2.1 分子自组装10.2.2 纳米粒子自组装10.3 可控自组装10.3.1 表面形貌导向10.3.2 表面能量导向10.3.3 静电力导向10.3.4 磁力导向10.4 纳米系统的基本建筑单元10.4.1 DNA构架10.4.2 碳纳米管10.4.3 嵌段共聚物10.4.4 多孔氧化铝参考文献 11.1 引言11.2 超大规模集成电路技术11.3 纳米电子技术11.4 光电子技术11.5 高密度磁存储技术11.6 微机电系统技术11.7 生物芯片技术11.8 纳米技术参考文献索引结束语...
现代陀螺技术的发展及应用分析论文
1 现代陀螺技术
1.1 有悬浮支承的机电转子陀螺技术。
机电转子陀螺是基于经典力学原理制成的陀螺仪。其原理是利用绕对称轴高速旋转的刚体具有稳定性和进动性的特性来实现对角速度和角偏差的测量。
采用悬浮支撑技术的转子陀螺发展至今已十分成熟，目前单轴液浮陀螺精度已达0.001°/h，采用铍材料浮子后可优于0.0005°/h，三浮陀螺的精度优于1.5×10-5°/h，有报道称第四代三浮陀螺的精度甚至可达1.5×10-7°/h。动力调谐陀螺技术体积小、重量轻，是转子陀螺技术上的重大革新，国外产品精度可达0.001°/h。而采用真空静电悬浮技术的静电陀螺，其转子不存在接触摩擦，摩擦干扰力矩几乎趋近于零，是目前公认的精度最高的转子陀螺，典型精度一般在10-4～10-5°/h。
1.2 光学陀螺技术。
1) 激光陀螺技术。激光陀螺是基于萨格纳克(Sagnac)效应制成的陀螺。其原理是通过测量两束光波沿着同一个圆周路径反向而行产生的光程差来实现对角速度测量。1963 年，美国Sperry 公司首次成功研制出环形激光陀螺。1975 年，Honeywell 公司研制出机械抖动偏频激光陀螺，采用激光陀螺技术的捷联惯性导航系统真正进入了实用阶段。20 世纪90 年代末期，Litton 公司又研制出了无机械抖动的四频差动激光陀螺，精度可达0.001°/h。目前Honeywell公司最新型的GG1389 激光陀螺精度已达0.00015°/h。2)光纤陀螺技术。光纤陀螺与激光陀螺原理相同，不同之处是用光纤作为激光回路，可看作是第二代激光陀螺。由于光纤可以绕制，因此光纤陀螺的激光回路长度比环形激光陀螺大大增加，检测灵敏度和分辨率比激光陀螺也提高了几个数量级，有效克服了激光陀螺的闭锁问题。美国Northrop Grumman 公司生产的高精度光纤陀螺是FOG 2500，其动态范围最大值100°/s，标度因数0.01arc sec，标度因数稳定性1ppm，随机游走0.0006°/姨h ，漂移率0.001°/h。2003年9月，Honeywell公司的高性能惯性参考系统中所采用的`光纤陀螺据称是当时能够产品化、性能最好的光纤陀螺，其角度随机游走(ARW)<0.0001°/姨h ，漂移率<0.0003°/h。
1.3 微机械陀螺技术。
20 世纪80 年代后期，由于微米/纳米、微电子机械系统(MEMS)等技术的引入，基于MEMS 工艺的微机械陀螺应运而生。微机械陀螺是基于哥氏效应(coriolis)制成的陀螺。其原理是利用柯氏力进行能量的传递，将谐振器的一种振动模式激励到另一种振动模式，后一种振动模式的振幅与输入角速度的大小成正比，通过测量振幅实现对角速度的测量。
微机械陀螺是采用硅体微机械加工技术中的深反应离子刻蚀技术(DRIE)，用化学蚀刻方法在单晶硅片上制成的超小型测角装置。目前国外制造的硅微机械面振动陀螺经补偿后精度已达到1°～10°/h，允许的环境温度可达到-40～85℃，可承受强加速度冲击，在战术武器等中、低精度领域已有批量应用。从整体来看，微机械陀螺目前还仅处在中低精度范畴，今后精度会越来越高。我国的MEMS 研究始于20 世纪90 年代，目前还处于基础理论研究阶段，由于技术、精度水平的限制，产品的性能和稳定性与国外还有较大差距。
1.4 新型陀螺技术。
随着对陀螺技术研究的不断深入，如量子陀螺、核磁共振陀螺、超流体陀螺、超导陀螺等新型陀螺不断涌现。比较有前景的是量子陀螺。量子陀螺，也称原子陀螺，是目前分辨率最高的陀螺。原子陀螺从测量机理上可分为原子干涉陀螺和原子自旋陀螺。其原理与光学陀螺类似，是利用同源原子束形成原子波干涉，产生类似光学的萨格纳克效应，通过测量其相位差实现对角速度测量。实际上就是利用原子波干涉代替光波干涉。由于原子质量远大于光子的相对质量，闭环区域相同的条件下，原子干涉陀螺对旋转的灵敏度要比光学陀螺提高10 个量级以上。原子自旋陀螺则与转子陀螺类似，是利用原子核或电子自旋的动量矩和磁矩在惯性空间具有定轴性来测量角速度。原子陀螺因其超高的精度潜力，有望成为引领未来陀螺更新换代的主导型战略级陀螺。目前美国已开发出精度达到6×10-5°/h 的原子陀螺，并希望借此研制出5m/h 的超高精度惯性导航系统。
2 陀螺技术应用
2.1 机电转子陀螺。
目前高精度机电式陀螺(包括液浮陀螺和静电陀螺)是高精度市场的主导产品。高精度液浮陀螺主要用于远程导弹、军用飞机、舰船和潜艇导航系统中，中精度液浮陀螺则在平台罗经、导弹、飞船及卫星中得到应用，而更高精度的三浮陀螺则应用于战略武器和航天领域，如美国应用在远程战略导弹制导浮球平台系统中TGG 型三浮陀螺，一直以来就拥有占有不可动摇的地位。静电陀螺目前仍然是高精度惯性导航系统的首选惯性基准器件，在今后10～20 年内的高性能惯性导航系统领域，高精度静电陀螺仍不可被取代。在我国，液浮陀螺平台惯性导航系统、动力调谐陀螺四轴平台系统已相继应用于长征系列运载火箭。
2.2 光学陀螺。
光学陀螺的全固态，没有旋转和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻，信息易数字化等优点，是转子陀螺所无法比拟的，因而光学陀螺已逐步替代了转子陀螺，在中高精度的应用领域中一直占据着主导位置，特别适合捷联式制导系统使用。国外全固态结构、全数字、低功耗的光纤陀螺至今已趋于成熟，覆盖了高、中、低精度范围，在各领域获得普遍应用，成为当今惯性技术领域的主导型陀螺之一。在空间飞行器、舰船等高精度应用领域，光纤陀螺正逐步代替激光陀螺，未来在战略级高精度应用领域也将占有一定的份额，进而逐步取代静电陀螺。
近年来，我国光学陀螺技术进步很快，目前已达到国际先进水平。光纤陀螺、激光陀螺惯导装置等也已经大量应用于战术制导武器、飞机、舰艇、运载火箭、宇宙飞船等。漂移率0.01°～0.02°/h 的新型激光捷联系统被应用于新型战机上;漂移率0.05°/h 以下的光纤陀螺捷联惯导应用于舰艇、潜艇上。
2.3 微机械陀螺。
与光学陀螺一样，微机械陀螺从结构上也没有了高速旋转的转子，除具备光学陀螺的大多数优点外，尺寸更小(微米/纳米级)，功耗更低，价格低廉，应用范围更加广泛。
自20 世纪90 年代以来，微机械陀螺已经在超音速战机、巡航导弹、无人侦察机等军事领域得以运用。随着微米/纳米加工技术的进一步发展，随着尺寸和精度的进一步改善，微机械陀螺将取代光纤陀螺，获得较好的应用前景。低成本、体积小、反应快，动态范围大、能适应恶劣环境的优点，使微机械陀螺将会在汽车制造、数码电子设备、飞机辅助导航、生物、医疗、工业器械等民用领域具有更为广阔的市场，有望占领整个中低端市场。
陀螺技术经过几十年的发展，取得了长足进步，为航天、航空、航海事业及武器装备的发展提供了有力的技术支撑。但受材料、微电子器件、精密及微结构加工工艺等基础工业水平的制约，现代陀螺制造技术的发展跟国际上一些发达国家相比有明显的差距，今后还需在产品的精度、可靠性、环境适应性、产品一致性、参数长期稳定性等方面不断改进，尤其要着力加大对陀螺技术基础理论、应用材料、方法工艺的研究力度，提高惯性仪表水平。
加入NaOH，随后有蓝色浑浊。
铜离子的检验方法，除了用过量氨水能形成深蓝色的铜氨络离子之外还可以用通入H2S的方法，形成黑色不溶于酸的黑色沉淀的就能证明另外，还可以加入氢氧化钠等可溶性碱，生成蓝色絮状沉淀即是亚铜离子有一个独特的性质，在酸性条件下，能发生自身氧化还原反应生成铜单质和铜离子，现象是同时生成红色沉淀和蓝色溶液所以你用盐酸或者是硫酸把溶液调成强酸性，既可观察到
铜的氧化还原反应（非正式）
有一类反应,即软的阳离子与软的阴离子的反应,是不能用电极电势来解释的. 另一个更典型的例子是AgI沉淀的生成,Ag(+)/Ag的电极电势为0.8V,而I2/I(-)的电极电势为0.54V,如果仅从电极电势看,Ag(+)可以轻松地将I(-)氧化为I2,而事实上却生成AgI沉淀.原因是它们的阴阳离子都是软的,软亲软,相安无事.而硬和硬、硬与软之间都可以用电极电势来解释. 现在只要说明什么是软的阴阳离子就可以了： 所谓软就是离子容易变形,对阳离子来说是电荷低、尤其是d电子多的一类离子都是软的阳离子,如Cu(+)、Ag(+)、Hg(2+)等都是d10结构,很软的；而Cu(2+)为d9,也相当软了； 阴离子中,半径大,负电荷多的都是软的阴离子,如S(2-)、I(-)、Se(2-)、Te(2-)、P（3-）都是很软的阴离子.
本科毕业论文指导任务书主要涵盖以下四个部分：开题报告的撰写要求；论文内容与撰写要求；毕业设计（论文）的进度与安排；毕业设计（论文）应收集的资料及主要参考文献。如图所示
注意：第五部分内容为可选项，如果没有其他要求可以删除。
以下给大家提供一个参考样板，相信对你有用：
1．结合（具体内容结合专业研究领域。例如财务管理专业可以考虑写大智移云、区块链技术、数据驱动等等内容）研究热点话题；
2．选题的依据及意义：主要阐述论文的研究背景，理论意义和现实意义；
3．搜集（具体内容例如：数字经济；征信体系；风险控制；控制权；精准营销；企业价值评估；信息投放）相关文献，归纳整理出（具体内容，与前面相关内容相类似）发展水平及趋势，撰写国内外研究现状；
4．在国内外研究现状的基础上，分析比较各种观点的异同，确定写作的基本倾向（或者找出其中的不足之处），提出适合于该文章（或者本课题）的写作思路、构思文章的写作框架；
5．开题报告字数不少于2500字，参考文献不少于15篇，其中，英文文献不少于2篇，注意学位论文比例不得超过3篇。
1、论文内容（注意括号里内容为参考样例）通过对（专业领域、研究问题）状况与存在（问题）进行分析，以建立适合（与文章相关的研究领域）体系研究和拟定的写作框架，开展论文的写作。借助（具体）研究工具，研究分析（相关具体内容），最后根据（具体内容）对策。论文要有准确的数据支持，论证要严密全面，内容要完整；写作中要注意论文的章节要和开题报告的框架思路基本一致。
2、撰写要求（注意括号里内容为参考样例）
（1）字体、格式规范，符合要求；
（2）引言部分学会结合（具体研究现状，需要进一步补充）；
（3）国内外文献部分学会从多个方面归纳总结概括；
（4）论文内容学会运用简练的语言概括；
（5）建模构建要通过数据做支撑，思路框架简明扼要（可选部分，适合写实证研究，如果没有可以不写这个方面）；
（6）参考高水平的学术刊物；
（7）正文字数不少于10000字。
1、202X年11月2X日—202X年3月15日，根据写作要求拟定论文框架，对论文的相关资料及相关数据进行收集，整合数据与资料并认真撰写论文，发现问题深入研究，完成论文初稿。（例如2023届的学生，时间段建议：2022年11月25日—2023年3月15日）
2、202X年3月XX日—202X年4月20日，根据指导老师的修改意见，反复修改论文。定稿，提交论文。（例如2023届的学生，时间段建议：2023年3月15日—2023年4月20日）
3、202X年4月XX日—202X年5月20日前，熟练掌握论文基本内容，反复练习语言表达，迎接论文答辩。（例如2023届的学生，时间段建议：2023年4月20日—2023年5月20日前）
建议使用知网批量导出：勾选相关文献，导出分析，自动生成参考文献格式。
1 首先毕业论文任务书的下达人是论文导师，接收人是学生2 其次毕业论文作为正式提交导师的文件，必须选择word的格式，任务书同样也是word文档，方便查阅。3 然后以表格的形式呈现，分别列出毕业论文的各个模块的概要。4 接着任务书标题字体使用黑体3号，居中，1.5倍行距，正文表格内容使用小四号宋体，1.5倍。5 之后任务书内容包括任务书题目名称，论文选题名称，学生相关信息。6 题目来源，选题背景及目的，任务要求，时间安排，导师学生签字7 导师根据学生选题的具体情况，合理安排进度，要求按时按量完成8 最后落款各方签字必须手写。
论文的任务书如下：
毕业设计（论文）任务书是本科毕业生撰写毕业论文之前必须填写的一份论文写作规划或设想，学生们将之简称为“毕设”。
毕设任务书一般由“毕业设计（论文）的目的”，“毕业设计（论文）任务的内容和要求”，、“主要参考文献”，“毕业设计（论文）进度计划”四个部分构成。每个部分均有各自的填写要求。下面以我校文科毕业论文任务书为例，按顺序一一介绍写作要点。
一、毕业设计（论文）的目的。
应该用一句话说明你的毕业设计（论文）的研究内容和研究目标。再列出拟解决的关键问题，可以列二到三个问题。不宜太少也不宜太多。
二、毕设任务的内容和要求。此部分可分两项来写。
任务内容：可填写诸如“认真查找资料，研读相关文献，了解该研究主题的国内外研究现状”等比较笼统的任务，再具体到到熟悉本研究相关的理论，如何收集合适的数据（或语料），如何处理数据，如何进行研究等，简单说明即可。
任务要求：可以笼统写“论文要在观点、逻辑、用语、语法格式等各方面符合学术论文的基本要求，做到逻辑层次清晰，中心突出，内容丰富，材料运用得当，论据充分，结论合理，并有一定创新。工作态度积极。”
三、主要参考文献。
列出与选题相关的参考文献15条以上，注意外文文献和中文文献各占一半，既有期刊文献，也有学术著作。学位论文和会议论文也可以作为参考文献。如果撰写的是外语类毕业论文，建议外语文献占2/3。
文献要有新有旧，必须有最近三五年发表的参考文献，以示本研究既有前人研究作为基础，又跟踪到该研究的最新成果，说明本研究选题不会过于陈旧。参考文献的写法必须根据各个学校本科毕业论文格式规范来撰写。
四、毕业设计（论文）进度计划。
一般以表格形式呈现，有多栏表格，每个环节均需要填写“起讫日期”和“工作内容”。这部分需要学生自己留意论文写作过程各个环节的时间和具体内容，例如：
何时确定导师，何时初步选定论文题目，老师给过什么参考意见？何时开始收集文献，提交论文大纲，师生何时讨论和修改大纲。何时提交初稿？导师给出什么主要修改建议？何时提交第二稿？何时进行中期检查，结果如何？何时提交第三稿，提交论文终稿，打印装订？何时进行毕业论文的小组答辩？何时进行毕业论文的大组答辩以及提交毕业论文成绩的时间？等等等等。
锂离子电解液对于密封电池来说，多了容易出现漏液。首次效率影响不大。但是会减少寿命。注液量少了，电解液的电阻相对增大，会影响首次的效率，也会降低寿命。电解液中的水含量主要影响锂离子的传输和电极活性物质的活性，降低容量和寿命。
尖晶石型锰酸锂正极材料的合成及电化学性能研究 在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 【英文题名】 The Study of Electrochemistry Performance for Synthesize Spinel Li-Mn-O Materials on the Lithium-ion Battery 【作者】 卢星河; 【导师】 唐致远; 【学位授予单位】 天津大学; 【学科专业名称】 应用化学 【学位年度】 2005 【论文级别】 博士 【网络出版投稿人】 天津大学 【网络出版投稿时间】 2007-07-10 【关键词】 锂离子电池; 正极材料; 尖晶石型锰酸锂; 阴阳离子复合掺杂; 包覆改性; 电化学性能; 高温性能; 【英文关键词】 lithium-ion battery; cathode material; spinel LiMn_2O_4; doping; surface modification; electrochemical performance; elevated temperature performance; 【中文摘要】 锂离子电池因质量比容量大、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器。目前锂离子电池的正极材料主要采用层状钴酸锂。由于钴资源的短缺、大电流充放电和高温环境使用的不安全因素,研究开发新一代高性能正极材料成为一项重要课题。尖晶石型LiMn_2O_4材料具有原料资源丰富、易制备和环境友好等优点,特别是因为充放电电压高、循环性能好、比容量高和使用安全等优良的电化学性能,该材料成为本研究的重点: 本研究首先对尖晶石型锰酸锂正极材料的研究现状、存在问题和解决方案等进行了较系统的探讨,先后制定了多项改善和提高尖晶石型锰酸锂电化学性能的措施。合成研究了分别和同时掺杂阴、阳离子正极材料Li_(1.02)M_xMn_(2-x)Q_yO_(4-y)的充放电比容量、循环性能、高温(55℃)性能和大电流充放电性能等,表征了合成材料的晶体结构、表观形态、粒径及粒径分布规律,进一步探讨了表面包覆(修饰)改性和电解液及其组成对锰酸锂正极材料的作用和影响。 以实验室合成的尖晶石型锰酸锂LiCo_xCr_yMn_(2-x-y)O_4材料为母体材料,以SiO_2... 【英文摘要】 The lithium-ion batteries have been widely used in portable electronic products such as, cell phones, notebook computers and cameras because of its high-capacity (2.5 times as large as the Ni-Cd batteries and 1.5 times as large as the Ni-MH batteries) and high average open voltage, that is, 3.7 V in contrast with the 1.2V of Ni-MH batteries. In the near future, the lithium-ion battery will used in the motive-batteries. As key parts of the battery,the anode and cathode have become one of the hott... 【DOI】 CNKI:CDMD:1.2007.078634 【更新日期】 2007-07-25 【相同导师文献】 导师：唐致远 导师单位：天津大学 学位授予单位：天津大学[1] 高飞.锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成与电化学性能研究[D]. 中国博士学位论文全文数据库,2008,(08)[2] 黄娟.循环冷却水新型加酸工艺配方的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[3] 常林荣.铝轻型板栅在铅酸电池中的应用及聚苯胺的电化学合成[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[4] 穆雪梅.新型高效氧电极催化剂的研究与评价[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[5] 邱瑞玲.固相法合成LiFePO_4及其改性研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[6] 王倩.柔性纸质电池的研制[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[7] 赵松鹤.锂离子电池负极材料钛酸锂的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2008,(08)[8] 张联忠.两种锂离子电池负极材料的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2006,(08)[9] 肖成伟.车用锂离子动力电池循环性能的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2007,(08)[10] 樊勇利.锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂的研究[D]. 中国优秀硕士学位论文全文数据库,2007,(08)
在汽车电池中，电解液主要起到电化学反应和传导的作用，具体如下:1.电化学反应只有电解液的存在才能使电池正常放电，因为电极板通过吸收电解液中的硫酸来释放电能。2.传导通过电解液可以在电池中形成电流回路，使电流在电池中充放电。关于锂电池电解液:锂电池电解液是锂电池中离子传输的载体，主要由锂盐和有机溶剂组成。对于汽车电池来说，免维护电池后期不需要添加电解液，可维护电池如果觉得电量没用，可以适当添加电解液。向电池中加入电解液时，需要保持电池静止6小时左右，直到电解液温度低于35摄氏度才能给电池充电。
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高惠民 王向荣 荆正强 毛益林 张凌燕 朱瀛波 管俊芳
（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070）
摘要 针对目前胶磷矿脱镁难的难题，采用胶磷矿的正-反浮选工艺流程并将选择性好的G-4捕收剂和S721配合使用，使原矿品位为17.96%、MgO含量为2.31%的低品位胶磷矿达到精矿品位大于30%、MgO含量小于1%的良好指标。对红外光谱测定和理论计算方法的研究表明，捕收剂G-4捕收胶磷矿是以化学吸附为主、化学吸附与物理吸附共同作用的结果；抑制剂水玻璃可“活化”胶磷矿而抑制硅酸盐类脉石矿物；S721在白云石表面吸附并形成水化膜，从而有效地抑制白云石，降低精矿中氧化镁的含量［1～6］。
关键词 胶磷矿；正-反浮选；作用机理。
第一作者简介：高惠民（1958—），男，硕士，副教授，从事非金属矿加工的教学及科研工作。固定电话：（办）；移动电话：；E-mail：。
一、引言
随着国民经济的快速发展，对磷资源的需求量也在不断扩大，而富矿资源又在不断减少，贫富兼采和贫矿选矿势在必行，磷矿价格的不断上涨也使贫矿选矿在经济上变得可行。
二、试验
（一）试验样分析
试样为采自远安境内矿矿区上层及下层矿的混合样。矿物分析表明，矿石中磷灰石占40%～50%，石英占25%～30%，伊利石（绢云母，混层矿物）占5%～10%，方解石、白云石占5%～10%。原矿化学成分分析结果见表1。
表1 原矿的化学分析结果
综合镜下观察、XRD分析、化学成分分析，按矿石的P2O5、SiO2、MgO组分含量及矿石的可选性等，混合矿可归属硅酸盐工业类型，品级为Ⅲ，为较难选的矿石。
（二）浮选试验研究
试验采用正-反浮选闭路流程，具体见图1。
其试验结果见表2。
表2 闭路试验结果
图1 浮选试验流程
由表2看出，闭路试验指标已经比较理想，产率48.40%，P2O5品位和回收率分别达到31.21%和83.95%，精矿中主要有害杂质含量较低，综合精矿镁、铁、铝氧化物含量与五氧化二磷含量之比为10.45%，小于生产磷酸二铵12%的要求，完全能够满足生产磷酸二铵的需要。
三、机理探讨
（一）捕收剂作用机理探讨
1.pH值对G-4离解组分的影响
G-4是一种阴离子脂肪酸捕收剂，主要成分为油酸与亚油酸混合物的皂化产物，因而比一般脂肪酸捕收剂具有更好的抗低温能力、更强的捕收性能和更好的溶液分散性［1］。
油酸是一种弱酸，按照以下化学平衡，油酸可电离形成具有不同溶解度和表面活性的复杂产物［2］。
RCOOH（液体）===RCOOH（水溶液） pK溶液＝7.6
RCOOH（水溶液）===RCOO-＋H＋ pKa＝4.95
2RCOO-＋H＋＝（RCOO）2H- pKd＝ -4.0
RCOO-＋RCOOH ＝（RCOO）2H- pKad＝ -4.95
OL-（L代表RCOO-）、 、（OL）2H-离子L为RCOO-和HOL（水溶液）分子的浓度决定于溶液的pH。例如，pH＜6.0，主要的电离产物是HOL（水溶液），而pH＞8.0，主要的电离产物是OL-和 。在捕收剂呈电离形式OL-和 的pH值（＞8.0）时正好出现快速浮选现象。在这种条件下，在斯特恩（Stern）面上有大量的捕收剂存在。用这可以解释在pH＝9.0～9.5范围时精矿回收率最高。
在中性及弱碱性矿浆中则有效成分（RCOO）2H-及RCOO-浓度较高，浮选效果较好，但矿浆pH值也不宜过高，否则矿浆中高浓度的OH-离子与（RCOO）2H-、RCOO-离子会发生竞争吸附，相互争夺矿物表面或从矿物表面排挤（RCOO）2H-及RCOO-离子，降低矿物表面的疏水性，因而有使矿物被碱抑制的可能；另一方面，在强碱性介质条件下，有效成分（RCOO）2H-的浓度将急剧降低［3］。
碳酸钠用量的单因素试验（图2 ）也说明，当碳酸钠用量较低，即矿浆pH值小于9时，精矿的品位及回收率都很低；在矿浆pH值大于10时，品位及回收率也会急剧降低。这恰恰证明了上述观点：①OL-和 是浮选胶磷矿的最有效组分；②pH值过高，矿浆中的OH-会与捕收剂阴离子竞争矿物表面，排挤（RCOO）2H-及RCOO-离子在胶磷矿表面的吸附，从而使胶磷矿的品位及回收率急剧降低。
图2 碳酸钠用量对浮选指标的影响
2.G-4在胶磷矿表面的作用机理分析
为了研究G-4在胶磷矿表面的吸附机理，分别对G-4纯药剂、G-4正浮选粗精矿和G-4正浮选粗精矿多次水洗后的矿样做红外光谱分析。
从G-4的红外光谱可以知道：2957 cm-1处为甲基的不对称振动吸收峰2920 cm-1，2850 cm-1处为亚甲基的对称振动与非对称吸收峰，1661 cm-1和964 cm-1处的弱峰分别是C＝C双键的对称振动吸收峰及弯曲振动吸收峰，1559 cm-1处的中强峰为羧基的不对称吸收峰。这说明G-4是一种不饱和羧酸类捕收剂。
由被G-4作用后的胶磷矿粗精矿的红外光谱可以看出：2980 cm-1、2926 cm-1处分别为甲基和亚甲基的不对称振动吸收峰，3396 cm-1、1095 cm-1处也是G-4的红外光谱特征吸收峰。经过多次水洗的粗精矿的红外光谱与未水洗者无很大的差别，只是在2980 cm-1处的甲基不对称振动吸收峰变得稍弱。
脂肪酸及其皂类在矿物表面吸附的一般规律是，脂肪酸及其皂类与矿物表面金属离子作用生成的捕收剂——金属盐难溶盐，溶度积越小，则捕收作用也越强，药剂在矿物表面的吸附亦越牢固。但由于油酸及亚油酸在溶液中均属于弱电解质，其强碱弱酸盐在溶液中极易水解，所以油酸（亚油酸）及其盐在溶液中的存在形式为离子、分子、离子分子二聚物、分子二聚物等，它们分别以范德华力、静电吸附和化学吸附的形式与矿物表面作用。G-4的红外光谱说明：G-4在胶磷矿表面的吸附实际上是以化学吸附为主、物理吸附和化学吸附共同作用的结果。
（二）有机抑制剂S721对白云石的抑制机理
1.S721的红外光谱分析
对一羟基苯磺酸或萘磺酸与甲醛或其他醛（如糠醛、乙醛、丙醛等）的缩合产物，称为合成单宁。S721属于合成单宁的一种。
分析S721 的红外光谱可知：3384 cm-1处宽而强的是多聚体中羟基的振动吸收峰；1660～2000 cm-1波段的一组弱峰是苯环中＝C-H面外振动的倍频和合频振动吸收峰；1164 cm-1为酚羟基的振动吸收峰；1028 cm-1、517 cm-1分别为磺酸基中硫氧键的对称振动和弯曲振动吸收峰；578 cm-1处的中强峰为磺酸基与碳环相连的C-S键的振动吸收峰；665～900 cm-1波段是苯环中＝CH面外振动吸收峰，其中882 cm-1处为苯环中孤立氢的振动吸收峰。
由红外光谱分析结合S721的物理性质，可推断S721的主要组分大致如下：
中国非金属矿业
2.S721对白云石的抑制机理
萘磺酸甲醛缩合物是一种阴离子聚电解质，在浮选过程中起以下作用。
1）润湿与润滑作用。萘酚磺酸甲醛缩合物离解后，电负性大的极性亲水基团——磺酸基靠表面电性定向吸附于白云石颗粒的表面，羟基基团则朝向水，并与水分子以氢键形式缔合起来，这种氢键缔合作用的作用力远远大于磺酸根与白云石颗粒间的静电引力。当白云石颗粒表面吸附了足够多的萘磺酸盐后，借助于R-OH与水分子中氢键的缔合作用，再加上水分子间的氢键缔合，在白云石颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，这层“空间壁障”阻止了白云石颗粒的直接接触，白云石表面亲水受到抑制。当萘酚磺酸甲醛缩合物被吸附在固体表面层后，其亲水基团的一端往往会吸附一层水分子。水分子在萘酚磺酸甲醛缩合物的亲水基那面形成一层水膜，而使相邻的两个固相表面很容易被水分湿润而分开，从而改变了固体表面相互接触之间的摩擦力，使原来固相间的摩擦力因水化层的润滑作用而减小。这就可以解释“加入S721后矿浆的流动性变好、同样的搅拌强度下浮选槽中的矿浆液面升高”的现象。
2）对白云石的抑制作用。阴离子聚电解质在矿浆碱性介质中解离成带电荷的阴离子和普通的金属阳离子。R（OH）—SO3-Na→R（OH）—SO3-＋Na＋，大分子量的阴离子R（OH）-SO3-通过静电引力与范德华力被白云石颗粒表面选择性地吸附。萘酚磺酸根定向吸附于白云石颗粒表面，而萘酚磺酸缩合物另一端的羟基指向水溶液，形成一层溶剂化的单分子膜，白云石表面由于这层膜的亲水作用而受到抑制。为了从理论上说明萘磺酸甲醛缩合物对胶磷矿和白云石的选择性，以及矿浆中离子对萘磺酸甲醛缩合物的影响，采用量子力学方法计算了浮选过程中吸附体系的成键特性，可得出如下结论：①萘磺酸根上S-O（简称O20）与Ca的相斥能大，而与Mg的相斥能相对就弱得多。Mg2＋、MgCO3和 体系中的O20与Mg的E（AB）分别为-0.371、-0.231、-0.117，在不同程度上表现出相吸。表明镁盐比钙盐更容易与萘磺酸甲醛缩合物形成吸附配合物。②O20～Ca的键集居数比分子内部的键集居数小得多（分别为0.187、0.165、0.139），表明其键合强度弱。而模型中O20～Mg的键集居数（分别为0.509、0.470、0.443 ）接近分子内部集居数，进一步证实了相互作用能的分析。镁盐比钙盐更容易形成吸附配合物。从上述计算不难看出，Mg2＋比Ca2＋、MgCO3比CaCO3、 比 易于与萘磺酸甲醛缩合物形成吸附产物。这是分离胶磷矿与白云石具有良好选择性的根本原因。
3）分散作用。在破碎磨矿过程中，粘土矿物硬度最低，白云石和方解石次之。由于白云石以很纯的微晶集合体存在，所以在磨矿过程中容易单体解离且很容易过粉碎。白云石颗粒在溶液中吸附了S721，在颗粒表面形成扩散双电层，改变了原有双电层的厚度和结构，引起ξ电位的变化。ξ电位反映了带同性电荷的颗粒之间存在的相互排斥力，ξ 电位越大，排斥力越大，分散作用也越大。总之，S721对矿浆显示出较强的分散作用是由于：固—液界面上的正吸附，表面自由能下降，而使分散体系固有的热力学不稳定程度降低，S721分子在白云石上的定向吸附使白云石的ξ电位提高，因而静电斥力增大，形成了抑制凝聚倾向的定向吸附层。S721用量的单因素试验表明：当S721用量从300～1000 g/t递增时，粗精矿产率及回收率都呈递增趋势。可以说明，当S721用量较小时可以活化胶磷矿、抑制白云石。主要原因可认为是S721对矿浆的分散作用的结果。S721的加入减弱了矿泥间的团聚作用，减少了矿泥在胶磷矿表面的罩盖，从而增加了捕收剂与胶磷矿之间接触碰撞的几率。
四、结论
根据国内外低品位胶磷矿的研究现状，针对降镁难的难题进行了研究。研究了胶磷矿正-反浮选工艺流程，并通过红外光谱的测试手段探讨了选矿药剂与矿物的作用机理，通过表面张力的测试手段探讨了表面活性剂的协同效应。得出如下结论。
1）脂肪酸类捕收剂G-4对胶磷矿的捕收作用是以化学吸附为主、化学吸附与物理吸附共同作用的结果。
2）对水玻璃溶液的分析结果表明：对石英起抑制作用的最有效的组分是 与硅酸胶粒；水玻璃不是单一组分的溶液，而是各种模数不等的水玻璃的集合体，在不同的pH值范围内，水玻璃溶液的组分会随之变化。
3）S721通过在白云石表面吸附并形成水化膜，可以有效地抑制白云石，并因此对矿浆具有分散作用，减少了矿泥在胶磷矿颗粒上的包覆几率，提高了选矿指标。
4）流程采用脂肪酸类捕收剂G-4与S721配合使用，进一步解决了难选胶磷矿脱镁难的问题，使原矿品位为17.96%、MgO含量为2.31%的低品位胶磷矿达到精矿品位大于30%、MgO含量小于1%的良好指标。
参考文献
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A Study on the Flotation Process of Low Grade Phosphorite and the Action Mechanism of Reagent
Gao Huimin，Wang Xiangrong，Jing Zhengqiang，Mao Yilin，Zhang Linyan，Zhu Yingbo，Guan Junfang
（Resource ＆ Environmental Engineering College，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，Hubei，China）
Abstract：According to the difficulty of dolomite desertion from phosphorite，straight-reverse floatation was applied in floatation with collector G-4 of better selectivity and depressant S721 .The good indexes were obtained that the content of P2O5was more than 30% and the content of MgO was lower than 1% while the content of P2O5in run-of-mine ore was 17.96% and the content of MgO in run-of-mine ore was 2.31%.The action mechanism among the minerals and floatation drugs had been studied by means of IR and academic calculation.It showed that the adsorption between G-4 and ore is a combined action of chemical-adsorption with the chemical adsorption as the main action and some physical adsorption.And certain Na2SiO3 was appllied to make the phosphorite activated and the silicate barren rock depressed.The dolomite was depressed since S721 was absorped on its surface and formed a hydrous membrane.
Key words：phosphorite，straight-reverse floatation，action mechanism.