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相似文献
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1.
王亚楠  刘鑫  李兆  曹静  王永锋  吴坤尧 《功能材料》2021,(3):3160-3163,3176
采用高温固相法制备了Lu2.94Al5O12:0.06Ce3+绿色荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光光谱(PL)对样品的物相、形貌及发光性能进行了表征。结果表明,所合成的Lu2.94Al5O12:0.06Ce3+绿色荧光粉为立方晶系,表面为类球形。激发光谱中,位于340和450 nm的激发峰分别归属于4f的两个能级到5d能级的跃迁而产生的吸收,340 nm处的激发峰是由于发光是由于2F5/2到5d的跃迁,而450nm处的激发峰是由于2F7/2到5d的跃迁。发射光谱中,位于525 nm的发射峰对应Ce3+的4f-5d电子跃迁。当Ce3+掺杂量为6%,1500℃煅烧5 h时,Lu2.94Al5O12:0.06Ce3+绿色荧光粉CIE色坐标为(0.3683,0.5959),是一种可以用作白光LED的绿色荧光粉。  相似文献   

2.
通过高温固相合成方法制备了烧绿石结构Gd2Zr2O7陶瓷材料,研究了其高温相稳定性和热物理性能。采用电子束物理气相沉积方法制备了Gd2Zr2O7-8YSZ(8%Y2O3-ZrO2)双陶瓷层结构热障涂层,分析了涂层顶层的晶体结构和原子数量比。结果表明,Gd2Zr2O7在室温至1500℃范围内具有良好的相稳定性,比第一代热障涂层8YSZ的高温相稳定区间提高250℃以上。Gd2Zr2O7块材的热膨胀系数在100~1500℃范围内介于8.8×10-6~11.0×10-6 K-1之间,与8YSZ接近; 在1000~1400℃高温区间,热导率约为1.0 W(m·K)-1,比8YSZ降低一半左右。沉积制得的Gd2Zr2O7涂层化学成分符合化学计量比,为烧绿石结构,涂层呈现典型的柱状晶结构。  相似文献   

3.
为了得到最优发光的薄膜材料成分参数,采用均匀设计和二次通用旋转组合设计相结合的方法建立发光强度与薄膜中氧含量和Ce3+ 离子掺杂浓度的回归方程,并用遗传算法求其取最大值时的解。用中频反应磁控溅射技术制备了相应成分的Al2O3:Ce非晶薄膜。在320nm光激发下,获得了较理想的发射光谱,对薄膜发光机理分析表明:薄膜的光致发光来自于Ce3+ 离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。发光强度强烈的依赖于薄膜的掺杂浓度和氧元素含量。XPS检测表明,Al2O3:Ce薄膜中存在Ce3+ 。Ce3+ 含量和薄膜的化学成分是通过X射线散射能谱(EDS)测量的。薄膜试样的晶体结构应用X射线衍射分析。  相似文献   

4.
检测耐腐蚀涂层在腐蚀环境下的完整性, 对预测涂层工作寿命至关重要。通过电化学沉积法成功地将三基色无机荧光颗粒: BaMgAl11O17: Eu2+(蓝粉), Y2O3: Eu3+(红粉), CeMgAl11O19: Tb3+(绿粉)与金属镍复合, 在瓦特光亮镀镍浴中沉积出具有三基色指示功能的镍基自敏复合涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、表面轮廓仪、维氏硬度计、荧光发射光谱和电化学测试手段分别对涂层组织形貌结构、润湿性、沉积率、硬度、发光性能及自敏性能进行了检测, 结果表明, 阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)可以有效提高三基色荧光粒子沉积率。三种荧光粒子与金属镍之间表现出不同的润湿性和匹配性, 使得其在镍基复合涂层中具有不同的作用: Y2O3: Eu3+荧光粒子改变了涂层结晶取向, 且使晶粒细化, BaMgAl11O17: Eu2+使涂层组织呈现节瘤状, Y2O3: Eu3+和CeMgAl11O19: Tb3+粒子明显提高了涂层硬度。三基色荧光粒子在腐蚀前后表现出不同的发光特性, 可以有效指示出涂层工作周期内的完整性, 起到良好的自敏检测作用。  相似文献   

5.
采用一种具有芯-壳结构的复合纳米纤维增强铝合金复合材料,可以在提高抗拉强度的同时增加塑性。通过真空热压烧结技术制备了Al2O3@Y3Al5O12复合纳米短纤维增强2024铝合金复合材料。研究了纤维添加质量分数对复合材料致密度、硬度、抗拉强度及延伸率的影响;并探究了芯-壳结构在复合材料增韧中的作用。结果表明:Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维具有良好的分散性,在超声分散及机械搅拌混粉后均匀吸附在铝合金颗粒表面,无分层及团聚现象;经热压烧结后,Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维以短纤维形态均匀分散在铝合金基体内,少量添加Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维起到了桥联和孔洞填充作用,使复合材料致密度和硬度提高;添加质量分数为1wt%时,抗拉强度和延伸率取得最大值,由铝合金的249.3 MPa、2.9%增加到299.1 MPa、4.3%。Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维的添加可以细化晶粒,阻碍裂纹扩展,且在拔出/断过程中Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维芯-壳结构的塑性变形起到了增强增韧作用。   相似文献   

6.
针对高性能激光防护涂层的开发问题,根据聚碳硅烷(PCS)裂解时会消耗大量激光能量,并产生高温陶瓷保护相的特点,本研究创新性地提出在传统氧化钇稳定氧化锆(YSZ)隔热涂层表面再复合PCS烧蚀型涂层的防护思路,采用料浆法结合大气等离子喷涂技术(APS)在Ni基合金表面分别制备了NiCrAlY/YSZ/PCS-TiO2(YPT)和NiCrAlY/YSZ/PCS-Y2O3(YPY)涂层。在研究TiO2和Y2O3添加相对PCS裂解行为影响的基础上,系统研究了YPT和YPY复合涂层对10.6μm CO2激光器的抗激光烧蚀性能,并与单层YSZ涂层进行比较。结果表明, YPY和YPT复合涂层比传统YSZ涂层的激光防护效果更好,这是因为在激光烧蚀初期,涂层表面的PCS裂解会消耗激光能量,且烧蚀后残余的Y2SiO5、SiC和SiO2相会沉积在YSZ涂层上,形成致密的保护层,继续对YSZ涂层...  相似文献   

7.
采用硬脂酸盐熔融新方法合成了[(Y1-xLux)1-yCey]3Al5O12固溶体荧光粉(x=0’0.5, y=0.005’0.03), 并通过XRD、SEM、BET和PL-PLE等方法对该荧光粉进行了表征。结果表明, 纯相石榴石在800℃的低温下即可生成, 而不经过YAM和YAP中间相。煅烧所得[(Y1-xLux)1-yCey]3Al5O12 荧光粉具有良好的均一性和分散性, 并在455 nm蓝光激发下于544 nm附近呈现最强黄光发射。粉体的发光强度随煅烧温度升高而增大, 归因于结晶度提高和表面缺陷减少。发现Ce3+的荧光猝灭浓度为1.5%, 猝灭机制为Ce-Ce间的交换相互作用和晶格缺陷。发现发射峰位随Ce3+含量增加而红移, 而最强激发峰和发射峰随Lu3+含量增大而蓝移, 归因于Ce3+离子5d激发态能级重心移动和晶体场劈裂的共同作用。  相似文献   

8.
为更好地实现口腔修复体的美学修复效果,采用掺杂不同含量Fe2O3(0.01wt%~0.09wt%)和Al2O3(0.1wt%)的3 mol% Y2O3稳定的ZrO2(3Y-TZP)粉体为原料,经过铺粉、压制、烧结等工艺制得色度渐变的多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷。对该梯度复合陶瓷的色度分布、烧结性能和力学性能进行检测,同时研究了Fe2O3和Al2O3的掺杂对3Y-TZP陶瓷组织和性能的影响。结果表明,制得的Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷色度由红黄向白色沿成分变化方向呈梯度变化,与天然牙齿色度分布规律一致;力学性能呈梯度变化并从无色端到有色端逐渐降低,但仍满足牙科使用需求(≥ 800 MPa);在无色瓷层中掺杂微量Al2O3(0.1wt%)可以改善Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷的烧结性能,避免在预烧结过程中发生开裂。微量Fe2O3和Al2O3的掺杂会促进其在烧结过程中的致密化及晶粒长大;微量Fe2O3(0.01wt%)和Al2O3(0.1wt%)的掺杂有助于提高3Y-TZP陶瓷的挠曲强度,然而随着Fe2O3掺杂量的继续增多(≤ 0.09wt%)挠曲强度降低。   相似文献   

9.
研究了以超重力熔铸方法制备的Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为, 并结合相图分析了热处理条件对晶化过程的影响规律。实验结果表明, Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为与热处理温度和SiO2含量密切相关。当热处理温度为1050℃时, 晶化后样品的相组成沿超重力场方向呈现出梯度分布, 自上而下分别为Al6Si2O13玻璃陶瓷、纯玻璃相、χ-Al2O3玻璃陶瓷。当退火温度为1100℃时, 析出晶相主要为Y3Al5O12及Y2Si2O7; 退火温度为1200℃时主要析出Y3Al5O12。因此, 以超重力熔铸法制备YAS玻璃结合后续热处理的工艺, 提供了一种快速制备YAS基微晶玻璃的新方法。  相似文献   

10.
本研究探索了光悬浮区熔法制备Al2O3/Er3Al5O12(ErAG)和Al2O3/Yb3Al5O12(YbAG) 定向凝固共晶陶瓷。在10 mm/h的抽拉速率下成功获得了凝固组织均匀、内部无裂纹或孔洞的高质量共晶陶瓷。通过高分辨三维X射线衍射仪研究了Al2O3和RE3Al5O12在三维空间的分布与组织结构; 利用电子背散射衍射技术分析了定向凝固末期Al2O3和RE3Al5O12两相的晶体学择优取向和相界面关系。力学性能表征结果显示, Al2O3/ErAG和Al2O3/YbAG具有优异的力学性能, 二者的维氏硬度分别为(13.5±0.4)和(12.8±0.1) GPa;断裂韧性分别为(3.0±0.2)和(3.2±0.1) MPa·m1/2。  相似文献   

11.
LaMeAl11O19陶瓷具有独特的晶体结构, 优异的热力学性能, 低热导率, 高温相稳定性等特点, 是一类非常有应用前景的热障涂层(TBC)材料。本研究通过大气等离子喷涂(APS)制备了LaMeAl11O19/YSZ (Me=Mg, Cu, Zn)双陶瓷层热障涂层。通过对涂层进行火焰热循环测试并结合扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析技术对涂层进行失效分析。结果表明, LaMgAl11O19 (LMA)、LaZnAl11O19 (LZA)和LaCuAl11O19 (LCA)粉末在等离子喷涂过程中发生了分解, 导致三种涂层中磁铅石相含量的差异, 从而影响三种涂层的热循环寿命。由于LaMeAl11O19层与YSZ层的热膨胀系数不匹配以及非晶相重结晶产生的体积收缩, LaMeAl11O19层从YSZ层上剥落。YSZ层暴露在高温下, 加速了烧结和TGO的生长, 又促进了YSZ层剥落。低温下, LaMeAl11O19的热导率随着Me原子序数增加而降低; 高温下, 与LMA和LZA相比, LCA涂层红外发射率最高(0.88, 600 ℃), 削弱了光子传导对热导率的贡献, 导致热导率降低, LCA在高温红外辐射涂层中具有潜在的应用价值。  相似文献   

12.
Ce: YAG荧光陶瓷具有突出的导热性及化学稳定性, 相比有机硅胶封装法在高功率白光LED的应用上具有更广阔的应用前景。本研究采用真空固相烧结法制备了不同Gd掺杂浓度的(Gd, Y)3Al5O12:Ce样品, 通过XRD, SEM及荧光光谱等表征手段, 研究了Gd掺杂对Ce:YAG荧光陶瓷的晶体结构及其用于白光LED时对发光性能的影响。实验表明, 随着Gd掺杂浓度的提高, Gd3+取代Y3+ 的位置进入晶格, 使得样品的晶格常数增加。Gd3+还影响了Ce3+对蓝光的吸收, 同时Ce3+将蓝光转换成黄光的效率也下降, 导致光效从81.45 lm/W降低至63.70 lm/W。Gd的掺 杂使Ce3+的光致发光谱峰位从534 nm向564 nm红移, 显色指数从61.3提升至70.2。Gd的掺杂虽然降低了发光 效率, 但显著提高了(Gd, Y)3Al5O12:Ce样品的显色指数, 使得黄色YAG荧光陶瓷应用于白光LED的性能得到了 提高。  相似文献   

13.
颜建辉  康蓉  唐幸  汪异  邱敬文 《复合材料学报》2021,38(11):3747-3756
多相Mo-12Si-8.5B合金是一种很有应用前景的高温结构材料,为了同时提高Mo-12Si-8.5B合金的强度和韧性,提出了采用纳米ZrO2(Y2O3)强韧化具有双峰晶粒度分布Mo-12Si-8.5B复合材料的方法。首先采用溶胶-凝胶和高温氢还原法制备了纳米Mo-ZrO2(Y2O3)复合粉末,然后以纳米Mo-ZrO2(Y2O3)粉末和微米Mo粉末为原材料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有双峰晶粒度分布的Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料。结果表明,随着ZrO2(Y2O3)含量的增加,制备的Mo-ZrO2(Y2O3)纳米粉末的粒度和烧结体相对致密度均逐渐减小,ZrO2(Y2O3)含量小于2.5wt%时,烧结体的相对致密度均大于98.1%。当ZrO2(Y2O3)含量为1.5wt%和2.5wt%时,复合材料具有较高的硬度(9.76~9.98 GPa),抗弯强度(672~678 MPa)和断裂韧性(12.68~12.82 MPa·m1/2)。Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料中Mo晶粒细化、粗细Mo晶粒的晶界强化和纳米ZrO2(Y2O3)颗粒第二相强化是提高硬度和抗弯强度主要原因;复合材料中粗晶粒Mo和纳米ZrO2(Y2O3)有助于断裂韧性的提高,材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。   相似文献   

14.
采用熔融淬冷法制备了不同浓度Ce3+离子掺杂的20Li2O-5MgO-20Al2O3-55SiO2玻璃闪烁材料。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)技术、密度检测等方法研究了玻璃的微观结构随Ce3+离子掺杂浓度的变化规律, 采用荧光分光技术检测了玻璃的紫外光致激发光谱(PLE)、发射光谱(PE)。研究结果表明: 在不对称的晶体场作用下, Ce3+离子5d能级被劈裂为5个组分; 随着玻璃基质内Ce3+离子掺杂浓度增大, 玻璃的非晶化程度加深; 5d能级的劈裂宽度随之增大, 由此导致激发带向低能量端展宽、发射光谱明显红移; Ce3+离子的荧光发射强度随Ce3+离子掺杂浓度先升高、后降低, 浓度猝灭过程成为其荧光发射效率降低的主要原因。  相似文献   

15.
Ce:YAG透明陶瓷可与蓝光LEDs/LDs复合, 用于大功率白光LEDs/LDs。本研究通过调整Ce:YAG透明陶瓷的厚度和Ce3+的掺杂浓度, 将组装器件的发射光谱和色坐标从冷白区调整到暖白区。以高纯(≥99.99%)商业粉体α-Al2O3、Y2O3、CeO2为原料, 采用固相反应法制备了(CexY1-x)3Al5O12 (x=0.0005、0.0010、0.0030、0.0050、0.0070和0.0100)透明陶瓷。陶瓷素坯在1750 ℃真空烧结20 h(真空度5.0×10-5 Pa), 之后在马弗炉中退火1450 ℃×10 h。不同掺杂浓度Ce:YAG陶瓷(厚度分别为0.2、0.4、1.0 mm)在800 nm处的直线透过率均大于79%。Ce:YAG荧光陶瓷的热导率随着测试温度和掺杂浓度的增加而降低。采用有限元方法模拟不同厚度的Ce:YAG陶瓷和LED组装的热分布, 比较了三种封装方式的热分布。将Ce:YAG荧光陶瓷与LEDs/LDs复合, 制备出色坐标分别为(0.3319, 0.3827)和(0.3298, 0.3272)的白光, 发光效率分别为122.4和201.5 lm/W。将Ce:YAG荧光陶瓷和10、50 W商用蓝光LED芯片组合成熟灯具, 可用于商业用途。Ce:YAG透明陶瓷在大功率照明和显示的彩色转换材料应用领域极具潜力。  相似文献   

16.
为促进环境友好型光催化技术的应用推广,通过热解聚合方式将g-C3N4负载于多孔Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+蓝色长余辉荧光粉上,制备具有持续反应活性的g-C3N4/Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+复合材料。首次采用累积污染物降解效率等一系列指标评价材料在光照及暗态下综合去除污染物效果。通过微观表征手段和NO去除试验研究了单组分复配质量比对复合材料的光学及催化性能的影响。结果表明,g-C3N4的复合对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+的荧光强度和余辉性能产生了不利影响;但光照下,提高的光生载流子分离效率和光吸收...  相似文献   

17.
针对Ti811钛合金硬度低、耐磨性差的问题,以TC4粉、Ni45A粉和Y2O3粉为原料,采用同轴送粉激光熔覆技术在Ti811钛合金表面进行了激光熔覆制备耐磨复合涂层的实验,分析了熔覆层的组织和相组成,测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损等力学性能。研究表明:复合涂层组织由枝晶TiC、依附生长于枝晶TiC表面的纳米颗粒TiC、生长于基体表面的等轴球形(近球形)TiC、金属间化合物Ti2Ni、增强相TiB、TiB2及基体α-Ti组成,所有生成相呈均匀弥散分布状态;涂层中等轴球形(近球形)TiC和Y2O3构成了复合相结构,经二维点阵错配度计算表明,Y2O3的(111)晶面与TiC的(110)晶面的二维点阵错配度δ=6.54%,因此Y2O3可作为TiC的有效异质形核核心细化晶粒;涂层的显微硬度处于HV0.5 655~700之间,较Ti811基材提高了约1.6~1.8倍;涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,摩擦磨损性能较基材显著提升。   相似文献   

18.
采用高温固相法合成了Bi3+和Eu3+共掺的Y2MgTiO6荧光粉,X射线衍射谱(XRD)分析表明,所有样品的晶体结构均为单斜晶系P21/n, Bi3+和Eu3+掺入Y2MgTiO6中并替代Y3+的位置。通过光致发光光谱、X射线激发荧光谱(XEL)系统研究了Bi3+和Eu3+掺杂浓度与发光强度之间的关系。荧光分析表明,Y2MgTiO6∶Bi3+,Eu3+荧光粉可被271nm左右的近紫外光激发,在620nm处表现出较强的红光发射带,这一发光属于Eu3+5D07F2特征跃迁;当Eu3+掺杂量为20%(摩尔分数)...  相似文献   

19.
Lu2O3是具有高热导率而成为极具潜力的高功率激光介质材料。实验以商用氧化物粉体为原料, LiF为烧结助剂, 采用放电等离子烧结法制备了不同Nd3+掺杂浓度(CNd=0, 1at%, 3at%和5at%) Lu2O3透明陶瓷, 并研究了Nd3+掺杂浓度对Lu2O3陶瓷的物相、烧结性能、微观结构及光学性能的影响。结果表明:在高Nd3+浓度(5at%)掺杂后烧结样品仍为纯Lu2O3相;Nd3+掺杂对Lu2O3陶瓷烧结性能及微观形貌的影响有限;所有样品最终均表现出高致密性(99.5%以上)和优异的透光性能, 其中3at% Nd3+:Lu2O3的透过率最高, 在1064和2000 nm处的透过率分别为82.7和83.2%。Nd3+:Lu2O3透明陶瓷的最强发射峰位于1076和1080 nm;且随着Nd3+掺杂浓度的增加, 荧光强度降低, 寿命变短, 发生浓度淬灭。  相似文献   

20.
A novel host-guest luminous system with enhanced near-UV light absorption thereby enhanced luminescence are designed based on the synergism of quantum confinement,spatial confinement,and antenna effect,where ultrasmall Y2O3:Eu3+nanocrystals are fixed inside MOF(Eu/Y-BTC)as supporting structure.The Eu/Y-BTC not only limits the size and leads to lattice distortion of Y2O3:Eu3+nanocrystals and controls the distance between nanocrystals,but also promotes the light absorption and emission.The significantly red-shifted and broadened charge transfer band of Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)leads to the excellent applications of Y2O3:Eu3+in white light-emitting diodes(LEDs).Our results show that white light with superior color quality(CRI>90)and extremely high luminous efficacy(an LER of 335 lm/W)could be achieved using Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)as red phosphor.The Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)also improves the photoelectric performance of dye-sensitized solar cells(DSSCs),not only because Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)has a large specific surface area and the adsorption amount of the dye is increased,but also because the valence band position of Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)is 2.41 eV,which can provide an additional energy level between the TiO2 and dye,promoting electron transfer.For these advantageous features,the multifunctional Y2O3:Eu3+/(Eu/Y-BTC)composite product will open new avenues in white LEDs and DSSCs.  相似文献   

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