燃烧法合成SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)铝酸盐长余辉发光材料的工艺优化研究

采用燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+,Dy3+稀土长余辉发光材料,利用正交设计实验进行了工艺优化,研究各工艺因素对产物发光性能的影响规律。结果表明,影响材料发光性能最主要的工艺因素是尿素的添加比例,其次是点火温度和还原方式。材料的发光性能随尿素的添加比例的增加表现出先增强后减弱的变化趋势,而随点火温度的提高而有所增强。光谱分析显示,燃烧法所合成材料的激发光谱和发射光谱都为宽带谱,主峰分别位于368 nm和514 nm处。XRD及SEM分析表明,在最优化的工艺条件下制备的产物为纯相的单斜晶系的SrAl2O4,粒径尺寸控制在0.3～1μm之间,结晶干净完整,保证了材料发光性能优良。     

锗置换硅对SrAl2Si2O8∶Eu2+晶体结构和光谱特性的影响

通过高温固相合成Sr0.955Al2Si2-xGexO8∶Eu2+（x =0~1.0）系列试样荧光粉，系统研究Ge4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响。Ge4+以类质同相替代SrAl2Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体，晶胞参数a，b，c，β和晶胞体积V随Ge4+置换量的增加呈线性递增。荧光激发谱为宽带，位于230~400 nm，可拟合成4个峰，表观峰值位于351 nm处；随着Ge4+置换量的增加，半高宽从105 nm减小到95 nm。发射光谱位于380~600 nm，可由406 nm和441 nm两个峰拟合而成，表观峰值位于407 nm处；随着Ge4+置换Si4+进入基质晶格，造成Eu—O距离变小，使Eu2+所处的晶体场强度增强，发光中心Eu2+的5d能级分裂增大，造成Eu2+最低发射能级重心下移，两拟合谱峰峰位均呈线性红移。     

锗置换硅对SrAl2Si2O8∶Eu2+晶体结构和光谱特性的影响

通过高温固相合成Sr0.955Al2Si2-xGexO8∶Eu2(+x=0~1.0)系列试样荧光粉,系统研究Ge4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响。Ge4+以类质同相替代SrAl2Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,β和晶胞体积V随Ge4+置换量的增加呈线性递增。荧光激发谱为宽带,位于230~400 nm,可拟合成4个峰,表观峰值位于351 nm处;随着Ge4+置换量的增加,半高宽从105 nm减小到95 nm。发射光谱位于380~600 nm,可由406 nm和441 nm两个峰拟合而成,表观峰值位于407 nm处;随着Ge4+置换Si4+进入基质晶格,造成Eu—O距离变小,使Eu2+所处的晶体场强度增强,发光中心Eu2+的5d能级分裂增大,造成Eu2+最低发射能级重心下移,两拟合谱峰峰位均呈线性红移。     

电荷补偿剂对CaAl2Si2O8∶Eu3+结构和发光性能的影响

采用高温固相法制备CaAl2Si2O8∶Eu3+,R+(R=Li,Na,K)系列红色荧光粉,研究电荷补偿剂R+对其结构和发光性能的影响。结果表明:CaAl2Si2O8∶Eu3+,R+(R=Li,Na,K)系列红色发光粉的晶体结构与CaAl2Si2O8相同,均属三斜晶系,空间群为P-1,电荷补偿的掺杂R+对基质晶体结构的影响不大,激发光谱由位于220~580 nm的一个宽激发带和一组锐线峰构成,462 nm处Eu3+的7F0-5D2激发峰的强度最强;发射光谱位于550~750 nm内呈多条锐线发射,其中594、615 nm处发射峰最强,归属于Eu3+的5D0-7F1磁偶极跃迁和5D0-7F2电偶极跃迁;CaAl2Si2O8∶Eu3+,R+(R=Li,Na,K)的发射强度均随电荷补偿剂掺杂量的增加,呈先增大后减小的趋势变化,Li+、Na+和K+的最佳掺杂摩尔比为0.04、0.03、0.03,发射强度的提高率分别为138.53%、85.44%和48.35%,Li+作为电荷补偿剂最适宜。     

微波诱导燃烧法制备SrAl2O4:Pr3+荧光粉及其发光性能研究

以微波诱导燃烧法合成SrAl2O4:Pr3+荧光粉,考察Pr3+、尿素用量、柠檬酸用量、不同矿化剂对产物荧光性能的影响,采用XRD、PL等测试方法对产物进行了表征。结果表明:以NaF为矿化剂、Pr3+摩尔分数为2%、尿素质量为10.0 g、柠檬酸用量为2%时合成出了物相纯净、发光性能良好的SrAl2O4:Pr3+荧光粉。     

热压制备Ti3SiC2/MgAl2O4复合材料及其性能研究

采用反应热压烧结法制备Ti3SiC2/MgAl2O4复合材料,研究MgAl2O4含量对该复合材料致密化程度、显微结构以及力学性能的影响。结果表明:MgAl2O4和Ti3SiC2两相之间具有很好的化学相容性;MgAl2O4的引入对该复合材料的烧结致密度影响不明显;MgAl2O4晶粒镶嵌在Ti3SiC2晶粒的层片之间,相互穿错搭接,可以有效地阻止裂纹的扩展;适当的MgAl2O4可以改善复合材料的力学性能,当MgAl2O4的质量分数为20%时,其抗弯强度达到421.4 MPa,当MgAl2O4的质量分数为10%时,其断裂韧性达到4.27 MPa.m1/2。     

喷雾造粒粉末ZrO_2(Y_2O_3)烧结行为的研究

研究了喷雾造粒粉末ZrO2 (Y2 O3 )的烧结行为。在坯体烧结过程中形成的新团聚体主要由 5 0 0℃之前的升温速度所决定 ,当升温速度大于 2 .5℃ /min时 ,造粒粉中有机物燃烧放出的热量将导致颗粒间的紧密粘连 ,形成团聚体。新生团聚体将影响整个烧结过程 ,实验结果表明 :新生团聚体不仅阻碍烧结 ,同时使坯体的烧结方式发生了变化。即在较低密度下 ,烧结体的致密化速率大幅度减小 ,而主要呈现为以晶粒长大为主的烧结 ,致使坯体内部气孔难以消除 ,并且出现晶粒异常长大。通过研究烧结行为 ,获得了致密烧结、结构均匀氧化锆陶瓷的烧成曲线。     

温度对SPS烧结B_4C-SiC复相陶瓷力学性能的影响

以B_4C-20%SiC复相陶瓷为研究材料,通过SPS烧结方式烧结制备B4C-20%SiC复相陶瓷,研究烧结温度对其力学性能的影响。结果表明:样品的致密度和力学性能随温度的升高而增加,在1 950～2 000℃样品的致密化最明显,硬度和断裂韧性也迅速提升;当温度高于2 000℃时,样品基本致密,力学性能也不再发生明显变化。因此,在2 000℃下烧结可得到性能优异的B_4C-SiC复相陶瓷,其相对密度为96.34%,硬度为32.44HV,断裂韧性为4.78 MPa·m~(1/2)。     

氮化铝陶瓷的低温烧结研究

采用了三种复合添加剂Y2O3-CaF2、Y2O3-Dy2O3和Y2O3-Li2O,在1 650℃热压烧结AlN陶瓷;测定、分析了AlN陶瓷的性能和微观结构。结果表明,添加该三种复合助剂在低温烧结的AlN陶瓷晶格氧含量均较低,样品热导率较高,尤其是添加复合助剂Y2O3-CaF2可获得热导率为192 W.m-1.K-1的AlN陶瓷样品。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

利用热压烧结技术制备高致密度的短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基（Csf/SiC）复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学性能和增韧机制的影响。结果表明：随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式 。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学特性的影响

利用热压烧结技术制备高致密度短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基(Csf/SiC)复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学特性和增韧机制的影响。结果表明:随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式。     

ZnMn2O4陶瓷的固相法合成及其电性能

采用传统固相合成工艺制备ZnMn2O4陶瓷,借助XRD、SEM等分析手段确定制备ZnMn2O4陶瓷所需的最佳预烧温度和烧结温度,研究不同烧结温度对ZnMn2O4陶瓷交流阻抗谱的影响。介绍了ZnMn2O4薄膜的制备和阻变特性。结果表明:ZnMn2O4陶瓷的最佳预烧温度和烧结温度分别为750、1 100℃;在750℃预烧、1 100℃烧结温度条件下,几乎没有气孔;ZnMn2O4陶瓷模拟等效电路为(R(C(RQ))),低频区电荷扩散属于平面无限扩散过程,高频区界面阻抗近似无穷大;介电常数随烧结温度的增大而减小,介电损耗随烧结温度的增大而增大;磁控溅射可得到ZnMn2O4薄膜且具备阻变特性。     

M(NTO)n·mH2O在水中的溶解行为

借助M(NTO)n·mH 2O(M=Ba,n=1,m=3;M=Li,n=1,m=2;M=Ca,n=2,m=4;M=Na,n=m=1;M=Co,Mg,n=2,m=8;M=Ce,Pr,Gd,n=3,m=7;M=Tb,Dy,n=3,m=5;M=Y,Yb,n=3,m=6;NTO=3-nitro-1,2,4-triazoI-5-...     

红色长余辉发光材料CaTiO3：Pr^3＋余辉性能的改进。

采用掺入Zn来改良红色长余辉发光材料CaTiO3：Pr^3＋的发光亮度及余辉性能．通过对该材料的X射线衍射谱、发光光谱和余辉衰减过程进行分析与测试,发现改变zn的掺入量对该发光粉体余辉性能的影响规律,当Zn^2＋的含量为15％～25％时,发光粉体具有最佳的余辉性质．     

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的结构与组织特征

用 X射线衍射、扫描电镜等研究了等离子喷涂 Al2 O3 陶瓷涂层的相结构、相组成及其组织特征。金属粘结层与陶瓷涂层均呈层状结构 ,陶瓷涂层致密性较差、易出现微裂纹 ,金属粘结层相对致密、一般无裂纹。陶瓷涂层以亚稳相γ- Al2 O3为主要相 ,同时存在α- Al2 O3。另外 ,涂层设计对涂层硬度有一定影响     

NTO负一价离子的水合焓ΔhHm^θ（NTO^-）

借助M(NTO)n.mH2O(M=La,Ce,Pr,Eu,Sm,Gd,n=3,m=7;M=Y,Yb,n=3,m=6;M=Dy,Tb,n=3,m=5;M=Nd,n=3,m=8)在水中的溶解焓ΔsolHmθ、晶格焓ΔHLθ、晶格能ΔULθ和标准生成焓ΔfHmθ(Mn ,aq,∞)、ΔfHmθ(Mn ,g)、ΔfHmθ(H2O,g)、ΔfHmθ(H2O,l)、ΔfHmθ(NTO-,aq,∞)、ΔfHmθ(NTO-,g)以及Mn 的水合焓ΔhHmθ(Mn )的文献数据,估算了NTO负一价离子的水合焓ΔhHmθ(NTO-),结果显示,ΔhHmθ(NTO-)=-(153.73±0.21)kJ.mol-1。     

NTO负一价离子的水合焓ΔhHθm(NTO-)

借助M(NTO)n·mH2O (M=La,Ce,Pr,Eu,Sm,Gd,n=3,m=7;M=Y,Yb,n=3,m=6;M=Dy,Tb,n=3,m=5;M=Nd,n=3,m=8)在水中的溶解焓ΔsolHθm、晶格焓ΔHθL、晶格能ΔUθL和标准生成焓ΔfHθm(M n ,aq,∞)、ΔfHθm(M n ,g)、ΔfHθm(H2O,g)、ΔfHθm(H2O,l)、ΔfHθm(NTO-,aq,∞)、ΔfHθm(NTO-,g)以及Mn 的水合焓ΔhHθm(M n )的文献数据,估算了NTO负一价离子的水合焓ΔhHθm(NTO-),结果显示,ΔhHθm(NTO-)=-(153.73±0.21) kJ·mol-1.     

溶胶-凝胶法制备LED用Ca10(Si2O7)3Cl2∶Ce3+荧光粉

以硝酸钙、氯化钙、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法制备LED用Ca1(0Si2O7)3Cl2:Ce3+荧光粉。探讨了烧结温度,CaCl2的量对基质纯度的影响及Ce3+在此基质中的光谱性质。结果表明,溶胶-凝胶法可以得到纯相氯硅酸钙基质,在该基质中掺适量铈可以合成LED用的Ca1(0Si2O7)3Cl2:xCe3+荧光粉,该荧光粉在434 nm处有强发射峰,且最佳掺杂浓度x=0.02。     

无压及热压烧结法制备Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷材料

研究了无压和热压烧结Ce-CP/Al_2O_3陶瓷材料组织和性能。结果表明,热压烧结时,材料在1400℃,保温1h的条件下达到充分致密,此时相对密度为98.6％,这一结果与热压过程中的外加压力大大促进材料的致密化有关;而无压烧结时,材料达到充分致密化的温度为1500℃,相对密度为97.5％。另外,同无压烧结的样品相比,热压样品的微观组织细小,综合力学性能优良。     

起始粉末粒径对Al2O3-TiC陶瓷力学性能的影响

热压烧结制备了Al2O3和Al2O3-TiC复合陶瓷。研究了起始粉末粒径对Al2O3-TiC复合陶瓷力学性能的影响。试验结果表明,添加TiC显著地提高了氧化铝陶瓷的力学性能,σf和K1c分别提高了70％和90％。其中大颗粒TiC对氧化铝陶瓷的增韧尤为有利,其裂纹偏转增长了扩张路径,提高了材料的断裂抗力。