铁磁性微晶玻璃热种子材料的研制

采用基础玻璃熔融析晶法制备铁磁性微晶玻璃热种子材料,其中基础玻璃的组成以Fe2O3-CaO-SiO2为主体并添加少量B2O3和P2O5。借DTA,XRD分析确定了合理的热处理制度,制备了以Fe3O4为主晶相的微晶玻璃,并对其磁性能及生物活性进行了试验。结果表明:所得的微晶玻璃材料单位质量的磁化强度达到22.6A·m–1·g–1,且能生成羟基磷灰石,故材料具有生物活性。     

白光LED封装用Ce:YAG荧光微晶玻璃的研究

以CaO-Al2O3-SiO2-Y2O3玻璃作为基础玻璃(添加微量Ce),采用不同的热处理方法制备了白光LED荧光微晶玻璃。通过对比样品的测试数据,总结出了较为理想的热处理工艺。研究表明,采用整体析晶工艺,在1150℃、热处理1h,得到了主晶相为Ce:YAG的荧光微晶玻璃。其激发波长为462.2nm,发射波长为530.2nm,适合作为白光LED的封装材料。     

Eu3+掺杂CaO-MgO-SiO2透明微晶玻璃的制备及表征

采用熔融退火技术制备了CaO-MgO-SiO2:Eu3+基质玻璃,通过在不同热处理制度下使基质玻璃受控析晶制备了CaO-MgO-SiO2:Eu3+微晶玻璃。利用差热分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱等手段研究了透明微晶玻璃的热处理工艺、晶相组成和显微结构以及荧光性能,通过析晶动力学分析了基质玻璃的析晶机理,探讨了热处理制度同基质玻璃晶化以及显微结构之间的联系。掺杂Eu3+的玻璃和微晶玻璃样品,在394nm激发下观测到其5个发射峰分别位于在578(5 D0→7F0)、592(5 D0→7F1)、615(5 D0→7F2)、644(5 D0→7F3)和693nm(5 D0→7F4),Eu3+在微晶玻璃样品中的发射峰强度均大于基质玻璃。     

铁磁性微晶玻璃的制备

采用熔融法制备了SiO_2-Na_2O-CaO-P_2O_5-Fe_2O_3系微晶玻璃。制备过程中磁铁矿晶相在玻璃自然冷却时自然析出,故不需要对玻璃进行核化和晶化等热处理。利用XRD确定了样品晶相组成并计算了样品中晶体的晶格常数和晶粒度,采用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性能。结果表明:所制微晶玻璃只含有磁铁矿晶相并具有生物活性;Fe_2O_3质量分数为45%的样品性能最佳,其比饱和磁矩为20.24A·m~2/kg,内禀矫顽力H_(cj)为7kA/m。     

光敏玻璃在飞秒激光作用下的析晶

采用高温熔融法制备了银掺杂的锂铝硅酸盐微晶玻璃.经近红外飞秒激光照射和热处理后,通过显微镜观察及X射线衍射分析发现,玻璃内部形成以银原子为晶核的Li2O·Al2O3·3SiO2多晶结构微晶,晶体细小,呈乳白色,为六方晶系,呈现空间取向分布结构.飞秒激光照射部位玻璃折射率发生明显变化,出现析晶;未照射部位折射率无明显变化,仍为玻璃体.利用光致折射率变化和飞秒激光的空间选择特性,可望在玻璃内部实现微光栅、波导、微机械器件、光学掩模等微结构.     

Eu3+掺杂GdPO4微晶玻璃的制备及其发光特性的研究

采用高温熔融法,制备了摩尔组分为53P2O5-16BaO-9Na2O-7K2O-14.25Gd2O3-0.75Eu2O3系统基质玻璃,熔化温度为1 400℃,经过热处理后获得微晶玻璃。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱,对微晶玻璃的结构、形貌和发光性能进行研究。XRD结果表明,基质玻璃经过700℃、800℃热处理2h得到Eu3+掺杂GdPO4微晶玻璃,其晶粒尺寸分别约为39nm和55nm;荧光光谱研究结果表明,与基质玻璃相比,微晶玻璃的激发强度和发射强度明显增强,微晶玻璃中源自Eu3+的7F0-5L6跃迁强度与电荷迁移带强度的比值降低,发射峰出现明显劈裂,且5D0-7F2与5D0-7F1跃迁强度的比值减小,表明Eu3+成功地进入了GdPO4晶相中。微晶玻璃中,Eu3+发射强度和激发强度随着热处理温度的升高而增强。     

低介低损耗CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃性能研究

采用高温熔融–水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。通过烧结点实验仪、梯温炉、DTA、XRD对其烧结性能、析晶性能、致密性及介电性能进行了研究。结果表明:可应用于LTCC基板材料的微晶玻璃组成为:x(SiO2)为18.0%、x(CaO)为36.8%、x(B2O3)为45.2%;该微晶玻璃在723℃附近开始软化,771℃析出硼钙石晶体;经850℃烧结1h后得到的微晶玻璃样品具有良好的介电性能(1MHz):εr为4.67,tanδ为0.71×10–3。     

硼酸镧玻璃的结构和热学性能研究

通过高温熔融法制备了La_2O_3-B_2O_3-Zn O(简称LBZ)系微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)等测试手段,研究了LBZ微晶玻璃的玻璃形成区域、原子的配位状态和相组成。同时探讨了组分含量与微晶玻璃的热学性能、析晶性能之间的关系。结果表明:LBZ的玻璃形成区间(摩尔分数)La_2O_3为0~24.4%、B_2O_3为34%~78%、Zn O为0~63%;LBZ微晶玻璃的网络结构主要由[BO_3]和[BO_4]组成,La~(3+)作为网络修饰体存在于网络间隙中,Zn_2+作为中间体以[Zn O4]的形式处于网络结构之中或以[Zn O6]形式处于玻璃结构之外;LBZ玻璃经高温热处理后的主要晶相为La(BO_2)3和La BO_3;玻璃化转变温度随着La_2O_3和B_2O_3含量的增加而增加、随着Zn含量的增加而降低;La系玻璃的析晶激活能介于337~397 k J/mol,且随着La_2O_3含量的增加而增大。     

Er3+掺杂对PbF2·SiO2玻璃陶瓷晶粒结构的影响

玻璃陶瓷是玻璃相通过部分晶化而得,是玻璃和晶体的复合体;通过控制晶化过程,可得到透明的玻璃陶瓷。稀土掺杂的透明玻璃陶瓷是一种很有前途的发光材料。本文报道Er3+掺杂对PbF2·SiO2透明玻璃陶瓷晶粒结构的影响。用Pb(AC)2·3H2O、Er(AC)3、TFA、TEOS等为原料,CH3COOH为水解催化剂,采用溶胶-凝胶法及后续热处理[1、2]制备出了xErF3-5PbF2-95SiO2(mol%,x=0,0·5)透明玻璃陶瓷。用JEM-2010型透射电镜(TEM)观察两种样品的显微结构。未掺杂Er3+(x=0)样品的TEM形貌像及其选区电子衍射如图1所示。电子衍射分析表明图中黑色球状…     

热处理工艺对钙硼硅微晶玻璃性能影响

在CaO-B203-SiO2(CBS)系微晶玻璃中,添加P2O5和ZnO两种晶核剂制成试样.采用XRD和SEM分析了试样相组成和微观形貌.研究了热处理工艺对试样烧成性能、力学性能和电学性能的影响.结果表明:试样主晶相为CaSiO3和CaB2O4,随着晶化时间的延长,介稳态的Ca2SiO4相逐渐减少,主晶相增加,核化温度...     

掺ZBS玻璃低温烧结YIG铁氧体及其磁性能研究

采用普通陶瓷工艺,分别制备了不同ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃掺量的Y3Fe5O12(YIG)和Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe4.4V0.6O12(YBiCaVIG)铁氧体样品。分析了样品的物相组成、显微结构及磁性能。结果表明,ZBS玻璃能有效地降低YIG和YBiCaVIG陶瓷的烧结温度,当w(ZBS)=10%时,其烧结温度可分别降低到1 280℃和950℃,但XRD显示烧结体中分别出现少量SiO2和YFeO3(YIP)杂相,SEM显示样品的晶粒大小约2～4μm,气孔率偏高。添加ZBS玻璃后材料的饱和磁化强度4πMs下降,铁磁共振线宽ΔH增大,但由于烧结体晶粒较细,自旋波线宽ΔHk较大,可作为YIG大功率材料使用。     

Fe_3O_4磁性纳米颗粒的制备及性能表征

以Fe_2(SO_4)_3·6H_2O,FeSO_4·4H_2O和NH_3·H_2O为原料,采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒,并通过XRD、FTIR、TEM和VSM手段,研究了反应温度对其结构、形貌和磁性能的影响。结果表明:制备的Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面包裹了一层有机物质,呈球形,大小均匀,平均粒径在13nm左右,分散性好,饱和磁化强度Ms最大值可达53.38A·m~2·kg~(–1),且反应温度70℃时其磁性能最佳。     

SiO_2对纳米CoFe_2O_4结构和磁性能的影响

采用sol-gel法及经空气中热处理制备了CoFe2O4和CoFe2O4/SiO2纳米材料。利用XRD、SEM和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、晶粒尺寸及磁性能进行了研究。结果表明:SiO2的加入有助于降低CoFe2O4的形成温度,有效抑制CoFe2O4晶粒的长大,并使CoFe2O4的Hc提高。经900℃热处理的CoFe2O4/SiO2样品中已不存在杂相Fe2O3;CoFe2O4的晶粒尺寸从无SiO2时的78nm减小到15nm;样品的Hc由41.1kA·m–1提高到73.1kA·m–1。     

多元醇混合水热法合成MnFe2O4磁性粉体及磁性研究

尺寸小、均匀单分散的MnFe2O4在生物材料、隐身技术、磁流体和锂电池等领域具有巨大的应用潜力.文章采用多元醇混合水热法,以氯化锰(MnCl2·6H2O)、硝酸铁[Fe(NO)3·6H2O]作为原料,以氢氧化钠(NaOH)为矿化剂,TERG作为分散剂,制备出了均匀单分散的MnFe2O4纳米磁性粉体.通过改变反应时间,实现了纳米颗粒的尺寸可控制备.采用XRD、TEM和VSM等手段对制备的纳米磁性材料进行表征.实验结果表明,TREG对MnFe2O4纳米颗粒起到了分散作用,随着MnFe2O4纳米磁性颗粒尺寸的减小,其饱和磁化强度、矫顽力均减小,禁带宽度变大,光吸收能力增强,而且当尺寸为5 nm时,出现特征吸收下降现象.     

B-Si-Pb玻璃掺杂PBSNF-PZT压电陶瓷的性能研究

通过传统固相反应法合成了P)b0.95Ba0.05[(Sb0.6Fe0.4)0.5Nb0.5]0.02Zr0.52Ti0.48O3(PBSNF-PZT)压电陶瓷,研究了B-Si-Pb(B2O3-SiO2-PbO)玻璃掺杂对PBSNF-PZT陶瓷结构及性能的影响。结果表明,掺杂少量B-Si-Pb玻璃后,所制PBSNF-P...     

pH值和灼烧温度对Fe_2O_3粒子结构及磁性能的影响

以FeCl3为原料,尿素为添加剂,NaOH为pH值调节剂,采用sol-gel法制备出前驱体Fe(OH)3胶液。将其烘干、高温灼烧制备了磁性粒子Fe2O3。研究了pH值和灼烧温度对Fe2O3相成分和磁性能的影响。结果表明:当pH值为3,4,灼烧温度为450℃时,产物为高纯度γ-Fe2O3,饱和磁化强度Ms为12.8A·m2·kg-1;当pH值为7,灼烧温度为500℃时,产物是单相的α-Fe2O3,结晶完好,产物的饱和磁化强度Ms为3.1A·m2·kg-1。     

Novel Bi-substituted Yttrium Iron Garnet Film／Crystal Composite for Magneto-optical Applications

The novel Bi-substituted rare-earth iron garnet films were grown by the modified liquid phase epitaxy (LPE) technique for use as a 45° Faraday rotator in optical isolators. First, single crystals of Y3 Fe5 O12(YIG), with a lattice constant of 1. 237 8 nm, were grown by means of the Czochralski method. Using the seed crystal of YIG instead of the conventional non-magnetic garnet of Gd3Ga5O12 (GGG) as a substrate,a film of BiYbIG was grown by means of the LPE method from Bi2O3 - B2O3 fluxes. The structural, magnetic and magneto-optical properties of BiYbIG LPE film/YIG crystal composite have been investigated using directional X-ray diffraction (XRD), electron probe microanalysis (EPMA), vibrating sample magnetometer (VMS) and near-infrared transmission spectrometry. The saturation magnetization 4πMs has been estimated to be about 1.2×10 6 A/m. The Faraday rotation spectrum was measured by the method of rotating analyzer ellipsometry (RAE) with the wavelength varied from 800 nm to 1 700 nm. The resultant Bi0.37 Yb2.63 Fe5 O12LPE film/YIG crystal composite showed an increased Faraday rotation coefficient due to doping Bi3 ions into the dodecahedral sites of the magnetic garnet without increasing absorption loss, therefore a good magnetooptic figure of merit,defined by the ratio of Faraday rotation and optical absorption loss, has been achieved of 21.5 and 30.2 (°)/dB at 1 300 and 1 550 nm wavelengths respectively and room temperature. Since Yb3 and Y3 ions provide the opposite contribution to the wideband and temperature characteristics of Faraday rotation,the values of Faraday rotation wavelength and temperature coefficients were reduced to 0.06 %/nm and 0.007(°)/℃ at 1 550 nm wavelength, respectively.     

Bi_2O_3-MgO掺杂对Z型六方铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法,制备了Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O4Z型六方铁氧体。研究了Bi2O3-MgO复合掺杂对低温烧结Ba3(Co0.4Zn0.6)2Fe24O4Z型六方铁氧体的显微结构和电磁性能的影响。结果表明:在固定w(Bi2O3)为3.0%的基础上,当掺入的w(MgO)为0.6%时,此Z型六方铁氧体可在900℃下低温烧结,高频电磁性能得到了显著的提高,材料在300MHz时的磁品质因数Q值从7.1提高到14.5,εr和tanδ分别从16.0和0.04100降低到10.8和0.00355,有望成为高频片式电感用材料。