Ca_(1.98)MgSiO_5:Eu_(0.02)~(2+)荧光粉的粒径控制及发光性能

利用溶胶-凝胶法制备Eu2+掺杂的Ca2MgSiO5荧光粉.通过X射线衍射仪、荧光光谱仪和激光粒度分析仪对所合成样品的结构和发光性能进行表征.考察制备过程中加入表面活性剂和预烧温度对样品的晶型、粒径分布范围及发光性能的影响.结果表明:加入少量表面活性剂没有改变Ca1.98MgSiO5:Eu2+0.02荧光粉的晶型.添加表面活性剂(CTAB,三乙醇胺)使样品粒径分布范围变窄,相应地增强了荧光粉的发光强度.加入表面活性剂后预烧温度为700℃时粒径分布范围最窄.     

Ca1.98MgSiO5：Eu^2＋0.02荧光粉的粒径控制及发光性能

利用溶胶-凝胶法制备Eu2＋掺杂的Ca2MgSiO5荧光粉．通过X射线衍射仪、荧光光谱仪和激光粒度分析仪对所合成样品的结构和发光性能进行表征．考察制备过程中加入表面活性剂和预烧温度对样品的晶型、粒径分布范围及发光性能的影响．结果表明：加入少量表面活性剂没有改变Ca1.98MgSiO5：Eu^2＋0.02荧光粉的晶型．添加表面活性剂（CTAB,三乙醇胺）使样品粒径分布范围变窄,相应地增强了荧光粉的发光强度．加入表面活性剂后预烧温度为700℃时粒径分布范围最窄．     

纳米(Ca0.7Mg0.3)SiO3粉体的低温合成与微波介电性能研究

以硝酸锂、偏钒酸铵、硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯为先驱体，采用溶胶 凝胶法低温合成纳米(Ca_0.7Mg_0.3)SiO₃微波介质陶瓷粉体，研究了不同粒径粉体的烧结行为及微波介电性能.结果表明，通过在钙镁硅溶胶中添加锂钒烧结助剂可大大降低陶瓷粉体的晶相合成温度，干凝胶在800 ℃煅烧后可获得晶相组成为CaSiO₃和CaMgSi₂O₆、粒径为100～400 nm的陶瓷粉体，可满足超薄流延陶瓷膜片的制备要求；该粉体在890 ℃烧结后获得致密结构的陶瓷，具有良好的微波介电性能，介电常数为7.13，品质因子为23 913 GHz，可用于制备与银电极共烧的微型多层微波器件.     

Ag掺杂纳米TiO2薄膜制备及其结构表征的研究

以钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸银为原料,硝酸作为催化抑制剂,采用溶胶-凝胶法获得前躯体,将前躯体煅烧制备了Ag掺杂纳米TiO2粉体和薄膜.采用DTA-TG对前躯体的热分解行为进行研究,利用XRD对制备的粉体TiO2产物的晶型、粒度和粒径分布分析,并利用SEM对薄膜的表面形貌和颗粒粒度进行表征观察.试验结果表明,纳米TiO2产物的晶型为锐钛矿型,其中在350℃煅烧的粉体和薄膜中,晶粒平均粒径为十几纳米左右,粒径分布较窄,且薄膜表面厚度分布均匀.     

溶胶-凝胶法制备BST/MgO复合粉体晶化过程研究

为降低钛酸钡锶BST/MgO陶瓷烧结温度,减小BST晶粒尺寸,采用溶胶-凝胶法制备BST/MgO复合粉体,DTA/TGA,FT-IR,XRD,TEM和SEM分析BST/MgO干凝胶的晶化过程.结果表明,采用溶胶-凝胶法制备出包裹MgO粉体的BST凝胶,凝胶经干燥、预烧得到BST/MgO复合粉体.凝胶干燥后形成含Ba2 ,Sr2 的非晶态干凝胶,干凝胶在晶化过程中会形成BaCO3和SrCO3,它们与TiO2反应形成钙钛矿晶型结构的BST.BST的钙钛矿结构主要在550~650℃形成,粉体在700℃预烧后基本完全晶化,得到包含BST和MgO两相的复合氧化物粉体,其中BST晶粒大小约20 nm,MgO晶粒大小>0.1μm.粉体经冷等静压成型和1300℃无压烧结制得BST晶粒为3~5μm的BST/MgO陶瓷,烧结温度比普通固相反应烧结温度低约150℃.     

溶胶-凝胶法Al2O3纳米粉体的制备及表征

以异丙醇铝(Al(C₃H₇O)₃)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米Al₂O₃粉体.TGA DTA分析可知Al₂O₃干凝胶的晶型转变过程，XRD分析结果也表明，溶胶-凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α-Al₂O₃纳米颗粒,所制备的纳米α-Al₂O₃具有较为理想的晶体结构类型,并未发现其它的相或杂质.透射电子显微镜(TEM)观察到热处理为450?℃时所制备的纳米Al₂O₃粉体是粒径大约在10 nm左右的非晶体，而经过1 200 ℃处理1 h后完全转变成α-Al₂O₃，其粒径范围在15～35 nm，并由此解释随着晶型的转变而产生粒子团聚的原因.     

表面改性氧化铝粉体在丙酮中的电泳沉积研究

电泳沉积制备的纯碳化硅沉积体很难烧结,加入氧化铝则可以改变其烧结性能。制备稳定碳化硅/氧化铝沉积液便成为必要。以氧化铝粉体为原料,丙酮为有机介质,使用正硅酸乙酯为改性剂,研究了改性前后氧化铝沉积体系的Zeta电位、沉积速率,并和碳化硅颗粒在相同有机介质中的特性进行比较,实验表明:氧化铝粉体经正硅酸乙脂表面改性后,Zeta电位发生较大改变,等电点在pH为2~3之间,与碳化硅很接近;改性后氧化铝粉体的电泳沉积速率有较大提高,相同条件下与碳化硅的沉积速率很接近。     

AlOOH溶胶的制备及其结构与性能表征

以AlCl3.6H2O和氨水为原料、硝酸为解胶剂,采用非均相沉淀法制备了AlOOH溶胶,并通过喷雾干燥法制备了AlOOH溶胶的凝胶粉体。利用TEM、激光粒度分析和ζ-电位测量等考察表面活性剂对AlOOH溶胶粒径分布以及稳定性的影响,采用SEM、BET、XRD等分析煅烧后AlOOH溶胶干燥物的显微形貌、比表面积、孔径分布以及晶化机理。结果表明,添加PEG400可以控制AlOOH溶胶胶粒的尺寸和粒径分布范围;溶胶经喷雾干燥处理后得到的凝胶粉体流动性好,颗粒呈圆环状或圆钵状,具有较高的比表面积,且经过1200℃煅烧后其比表面积仍可达185 m^2/g。     

吸波材料SiC对微波烧结纳米TiO_2的影响

纳米TiO2是一种无机功能材料.采用溶胶一凝胶法及微波烧结联合制备了纳米TiO2,研究了添加吸波材料SiC对纳米TiO2晶型和粒径的影响,并利用微波烧结机理对结果进行了分析.研究结果表明:微波烧结时间短,比传统的烧结时间大大的缩短,效率提高了2倍以上;添加吸波材料SiC烧结纳米TiO2成型的时间要短;SiC的添加方式不同,导致了烧结成型的时间也不相同,制备复合SiC/TiO2粉体的烧结成型时间要比用SiC铺床的方法进行烧结的时间短,但TiO2不够纯.其中含有SiO2.     

表面活性剂对制备纳米钡铁氧体的影响

在纳米材料制备中加入表面活性剂能够阻止纳米粒子的团聚,起稳定剂和分散剂作用。应用溶胶-凝胶(sol-gel)技术制备纳米钡铁氧体(BaFe12O19),对不加表面活性剂及加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、Triton X-100进行对比实验,讨论加入表面活性剂对试样的影响。采用红外光谱仪、X-射线衍射仪、振动样品磁强计以及场发射扫描电子显微镜对凝胶的组成,样品的晶型、磁性能、粒径分布及显微结构进行表征。研究结果表明,表面活性剂CTAB、Triton X-100的加入使产物的粒径趋于细化,且样品的磁性能有一定的提高,其中表面活性剂Triton X-100的作用更为明显。加入表面活性剂Triton X-100后制得的样品粒径分布均匀,大约分布在40~70 nm之间,饱和磁化强度(Ms)为67.80 Am2/kg,剩余磁化强度(Mr)为41.21 Am2/kg,矫顽力(Hc)为454.55 kA/m。     

等离子喷涂Al2O3p/NiCrBSi涂层组织与性能

为了研究粉末结构对复合材料涂层组织与性能的影响规律,采用双路送粉方法、高能球磨团聚粉末及包覆混合粉末等离子喷涂制备Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层.利用激光共聚焦扫描显微镜（LCSM）、扫描电子显微镜（SEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、x 射线衍射仪（XRD）及冲蚀磨损试验机等研究了涂层的微观组织和抗冲蚀磨损性能.结果表明,复合材料涂层主要由αAl₂O₃、γAl₂O₃、γNi、Ni₃B、CrB、Cr₂B、M₇C₃和M₇C₃相组成, Al₂O₃增强体颗粒分布于基体层片间或层片内.粉末结构对涂层的组织与性能具有明显的影响,采用包覆混合粉末制备的Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层结构致密,具有更高的抗冲蚀磨损性能.     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

大气中熔融Zn/Al2O3陶瓷涂层界面反应机理分析

为了分析熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层界面反应产物及其反应机理,在大气气氛中测定了熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角.通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段,分析了润湿表面及断面组织形貌、润湿后Al₂O₃陶瓷涂层表面相结构及其微区成分.结果表明：熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层的润湿角较大,约为138°,随着润湿时间的延长,润湿角减小到约131°,并基本保持不变;熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层在润湿过程中,界面处产生了物质迁移和成分变化,生成3ZnO47Al₂O₃、4ZnO11Al₂O₃和ZnO/Al₂O₃等类似尖晶石结构的锌铝化合物.这表明熔融Zn/Al₂O₃陶瓷涂层间发生了反应性润湿.     

掺杂Mg~(2+)对NiFe_2O_4晶体结构及气敏性的影响

针对纯的镍铁尖晶石纳米材料对气体灵敏度较低问题,以硝酸铁、硝酸镍和硝酸镁作为反应物,柠檬酸作为凝胶剂,采用溶胶凝胶结合自蔓延燃烧工艺合成Ni1-xMgxFe2O4型纳米粉体,研究了金属镁离子掺杂对镍铁尖晶石晶体结构及气体灵敏度的影响.x-射线衍射仪(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:干凝胶在250℃自燃所得的粉体即为NiFe2O4尖晶石相,Mg2+在NiFe2O4晶格中优先占据B位,部分占据A位.采用600℃热处理后的样品颗粒尺寸为30～50nm.气敏性能测试结果表明:当x为0.2,最佳工作温度为300℃时,Ni1-xMgxFe2O4型气敏元件对丙酮气体的灵敏度最高.     

熟料溶出二次反应过程中Al_2O_3损失动力学机理

为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.     

立方状Fe3O4超细粉的制备

以化学法制出了一种立方状的 Fe_3O_4超细粒子,其生成与化学制备过程中 Na~(+1)的浓度有关.立方状 Fe_3O_4粒子与具有同其大致相同尺寸的球状 Fe_3O_4粒子相比,矫顽力较高,而比饱和磁化强度则较低.     

K444铸造镍基高温合金的高温氧化行为

为了研究燃气轮机叶片材料K444铸造镍基高温合金的高温氧化性能,研究了K444铸造镍基高温合金800℃及850℃恒温氧化动力学及氧化机制.采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了K444合金氧化产物、氧化膜形貌及成分.结果表明：在实验条件下K444合金氧化动力学遵循抛物线规律.在高温氧化期间,K444合金表面氧化膜无明显剥落.氧化膜主要由Cr₂O₃组成,含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂.氧化膜呈多层结构：外层较薄,膜质疏松,孔隙较多,是以TiO₂为主的不连续氧化物膜层;中间层是以Cr₂O₃为主的连续致密保护性氧化物膜层,其中含有少量的NiCr₂O₄及TiO₂;内氧化层以Al₂O₃为主.     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

Al2O3的质量分数对衬瓷层组织及耐磨性的影响

针对表面工程领域对耐磨材料的迫切需要及制备耐磨材料的复杂性,发明了钢水余热衬瓷技术,并利用该技术对耐磨衬瓷层进行了研究.通过将不同比例的Al₂O₃和金属粉料混合、合成,制备出陶瓷复合粉,并将其涂覆在沾有高温胶的砂型型腔工作面上,通过正常的钢水浇铸工艺,利用钢水凝固时释放出的热量将陶瓷复合粉烧结到钢的表面,达到耐磨效果.利用扫描电镜观察分析了衬瓷层的组织、表面形貌、是否有脱落现象以及衬瓷层与基体的结合情况,利用能谱分析了衬瓷层的成分,利用磨损试验机检测了衬瓷铸件的耐磨程度.结果表明：Al₂O₃的质量分数在35%~45%之间的衬瓷效果最好,其耐磨性是淬火45号钢的80倍.     

熔融锌对沉没辊腐蚀磨损过程的影响

为了研究材料或涂层在熔融锌中的耐腐蚀磨损情况,自行研制了一种耐熔融锌腐蚀磨损试验机,并介绍了该试验机的工作原理和结构组成.利用该腐蚀磨损试验机,对Al_2O_3涂层在锌液中的腐蚀磨损性能进行了测试,利用扫描电子显微镜与能谱仪对比分析了未经腐蚀磨损试件、腐蚀磨损5 d试件、腐蚀磨损10 d试件的组织和成分变化,并对Al_2O_3涂层的失效机制进行了分析.结果表明,该腐蚀磨损试验机可以模拟热镀锌沉没辊在熔融锌液中的工作状况,从而可以对沉没辊的失效情况进行更直观的分析,因而可为耐熔融锌腐蚀磨损材料或涂层的研究提供理想平台.