稀土Y2O3和Gd2O3共掺杂对La2 (Zr0.7Ce0.3)2O7陶瓷相结构及热膨胀系数的影响

采用固相合成法制备了(La1-2xYxGdx)2(Zr0.7Ce0.3)2O7(x=0,0.30,0.35,0.40,0.45,0.50)体系陶瓷材料.分别利用XRD、扫描电子显微镜和高温热膨胀仪对陶瓷材料的相组成、微观形貌及热膨胀系数进行测试.结果表明.掺杂量x=0时为立方烧绿石结构,x≥0.30时为立方萤1石结构;晶粒发育良好,晶界清晰;Y2O3和Gd2O3的掺杂可以有效的提高La2 (Zr0.7 Ce0.3)2O7的热膨胀系数.     

Co_2O_3掺杂Ba(Ti_(0.91)Zr_(0.09))O_3陶瓷介电性能研究

采用固相反应法制备了Co2O3掺杂的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷,研究了Co2O3掺杂对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷相结构与介电性能的影响。结果表明,掺杂Co2O3后Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷产生了第二相,随着Co2O3施主掺杂量的增加,抑制了第二相的产生,掺杂后的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷是具有弥散相变的铁电体,弥散程度随掺杂量的增加而增加,x=0.01时,矫顽场最大。     

空位掺杂(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3的结构及其微观机制研究

利用标准的固相反应法在1 200℃烧结了(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3(x=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1 350℃进行再烧结.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究.X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnm a).通过扫描电镜研究表明,当化合物x=0.04时,(La(0.7-x)Y0.3)2/3Ca1/3MnO3的表面形貌表现为致密度最好.样品在1 350℃再烧结条件下,当x≤0.04时,可以大大降低样品的晶粒大小和孔隙;但当x>0.04时,再烧结对样品的晶体结构和表面微观结构影响不大.     

(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3陶瓷的介电性能

固相反应制备(Ba_(1-y)Ce_y)(Ti_(1-x-y/4)Ce_x)O_3(y=0.03;x=0.01,0.03,0.05)陶瓷.仅在x=0.05(BCTC5)时形成具有立方结构的单相固溶体.通过XRD、SEM、RS以及介电测试研究了(Ba1-yCey)(Ti1-x-y/4Cex)O3陶瓷的结构和介电性能.BCTC5显示不均匀晶粒组成,具有立方结构,Ce掺杂后主要以Ba位Ce~(3+)和Ti位Ce~(4+)存在.两性的Ce~(3+)/Ce~(4+)能在BaTiO_3(TC=125℃)居里点引发原位扩散相变.     

La0.1Ce0.6Zr0.3O2储氧纳米固溶体微粒的制备

以Ce(NO)3·6H2O、La(NO)3·6H2O和Zr(NO)4·3H2O为原料,NH3·H2O做pH指示剂,采用溶胶-凝胶法合成了La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料;运用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、比表面积吸附(BET)和透射电镜(TEM)等方法考察了样品的物相结构、比表面积以及不同温度的煅烧对样品性能的影响.试验表明,以无机凝胶为前躯体,经500℃煅烧2 h后形成了稳定的La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料,其比表面积Sw=147.2 m2/g,平均粒径d=12 nm;在耐高温老化试验中,样品经1 100℃煅烧2 h后仍然保持单相,Sw=26.2 m2/g,平均粒径d=36 nm,显示出良好的耐高温老化性能.通过自制的汽车尾气净化催化剂及耐高温老化评价装置,考察了溶胶-凝胶法合成La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体储氧材料作为三元催化剂的催化净化效果;选用不同产地、不同组成的铈锆固溶体材料,在相同条件下附载贵金属(Pt、Pd)制备三元催化剂做汽车尾气催化剂.结果表明,La0.1Ce0.6Zr0.3O2纳米固溶体制备的三元催化剂的催化性能更好,具有较低的起燃温度和对NOx有更高的催化净化效率,即样品未老化前起燃温度为170℃,对NOx的净化效率达到了92.0%;样品经1 050℃老化2 h后,起燃温度为240℃,NOx的净化效率达到78.1%.     

La1-xZnxMnO3和LaL2/3 Sr(1-x)/3 Znx/3 MnO3的磁电输运特性

用固相反应方法制备La1-xZnxMnO3和La2/3Sr(1-x)/3Znx/3MnO3化合物.La1-xZn MnO3在不同掺杂浓度x的研究表明:Zn2 在一定浓度范围内掺杂,具有钙钛矿结构,但掺杂浓度在50%～70%时有ZnO衍射峰,其电阻率在100 K以上随温度而下降,当掺杂浓度为x=0.3时电阻率最低.当Zn2 和Sr2 共掺而保持La3 浓度不变,即载流子浓度不变,维持Mn3 /Mn4 =2∶1,随Zn2 掺杂浓度增大,铁磁-顺磁转变温度降低,磁阻效应增大.低场磁阻效应与Zn2 掺杂浓度无关,而与温度有关;高场磁阻效应随掺杂浓度增大而增大.     

中温固体电解质Ce_(0.8)Gd_(0.2-x)Y_xO_(2-δ)(x=0,0.05,0.10)的制备与性能研究

用溶胶-凝胶法合成了固体电解质Ce0.8Gd0.2-xYxO2-δ(x=0,0.05,0.10).用X射线衍射谱、拉曼光谱分析了样品的微观结构,用交流复阻抗谱研究了样品的电学性能.结果表明:800℃焙烧的所有样品均为具有氧缺位的单相立方萤石结构,晶胞参数随钇(Y)掺杂量增加而减小.钇掺杂量x=0.05的样品Ce0.8Gd0.15Y0.05O2-δ的电导率最高,导电活化能最小,(σ700℃=5.58×10-3S·cm-1,Eα=0.92 eV),高于未掺杂Y的Ce0.8Gd0.2O2-δ样品的电导率(σ700℃=5.38×10-3S·cm-1Eα=1.09 eV).说明适量双掺杂Y提高了Ce0.8Gd0.2-xYxO2-δ的电导率并且降低了其活化能.     

Ce_(1-x)Ho_xO_(2-δ)(x=0.05～0.3)固体电解质的性能研究

利用溶胶-凝胶法合成固体电解质Ce1-xHoxO2-δ(x=0.05～0.30),采用X-射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)对样品的结构进行表征,利用交流阻抗谱测试掺杂稀土Ho对其电性能的影响.XRD结果表明:800℃焙烧的所有样品均为单相立方萤石结构,Raman光谱表明:Ce0.85Ho0.15O2-δ具有氧缺位的萤石结构,AFM照片显示Ce0.85Ho0.15O2-δ致密度较好,阻抗谱结果表明:掺入Ho3+提高了Ce1-xHoxO2-δ的电导率,Ce0.85Ho0.15O2-δ的电导率最高,活化能最小,600℃时的电导率为0.016 S·cm-1,活化能为0.92 eV,比未掺杂的CeO2的电导率提高了4个数量级.     

Zr1-xHfxW2O8 (x=0,0.3,0.5,0.7,0.8,1.0)的合成及负热膨胀特性的研究

采用固相化学反应的方法 ,成功合成了立方结构的Zr1 -xHfxW2 O8(x =0 ,0 .3,0 .5 ,0 .7,0 .8,1 .0 )系列材料 .高、低温X射线衍射分析表明 ,Hf4+替代Zr4+对Zr1 -xHfxW2 O8的负热膨胀系数影响不大 .在 373K～ 973K温度范围 ,Zr1 -xHfxW2 O8线膨胀系数αl 约为 - 6× 1 0 - 6K- 1 ;在83K～ 2 98K温度范围Zr0 .5Hf0 .5W2 O8的αl =- 9.6× 1 0 - 6K- 1 .     

La2O3掺杂对(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiO3陶瓷性能与微结构的影响

采用传统陶瓷工艺方法制备了La2O3掺杂(Bi1/2Na1/2)0.94Ba0.06TiOa(BNBT6)无铅压电陶瓷,系统地研究了La2O3掺杂对该体系陶瓷介电、压电性能与微观结构的影响.结果表明:该体系具有很高的压电常数,是单一的钙钛矿结构,La2O3的添加对晶粒生长具有一定的抑制作用,线收缩率和相对密度增大.室温介电常数随着La2O3掺杂量的增加而增大.与不添加La2O3的陶瓷样品相比,添加少量La2O3可以使体系的弛豫特征更为明显.当掺杂量为0.1 wt%时,该体系陶瓷具有较好的综合性能:d3a=160 pC/N,kp=0.322.当掺杂量达到0.5 wt%以后,陶瓷的压电性能严重降低.     

La1-xZnxMnO3和La2/3Sr_((1-x)/3)Znx/3MnO3的磁电输运特性

用固相反应方法制备La1-xZnxMnO3和La2/3Sr(1-x)/3Znx/3MnO3化合物。La1-xZnxMnO3在不同掺杂浓度x的研究表明:Zn2+在一定浓度范围内掺杂,具有钙钛矿结构,但掺杂浓度在50%~70%时有ZnO衍射峰,其电阻率在100 K以上随温度而下降,当掺杂浓度为x=0.3时电阻率最低。当Zn2+和Sr2+共掺而     

La掺杂BaTi_2O_5薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶-凝胶法经过850℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1μC/cm2。     

掺杂对Al_2O_3/TiAl复合材料性能的影响

本研究采用Ti-Al-TiO2-La2O3体系,通过热压烧结工艺原位合成了Al2O3/TiAl复合材料.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析研究了材料的物相组成和微观组织结构,同时分别将掺杂La2O3和掺杂Fe2O3对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响进行了对比.结果表明:掺杂La2O3合成的Al2O3/TiAl复合材料基体尺寸相对掺杂Fe2O3合成产物较小,分散更加均匀,致密度更高.当La2O3掺杂量为3.93wt%时,Al2O3/TiAl复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最大值,分别为701.95MPa和7.79MPa·m1/2.由于稀土氧化物具有对基体和增强颗粒的净化,细化晶粒等作用,因此提高了TiAl基体与Al2O3增强颗粒结合强度,所以掺杂La2O3合成材料的力学性能相比掺杂Fe2O3合成的产物较高.     

La位Y掺杂对亚锰酸盐La0.7 Sr0.3 MnO3低场磁电阻影响

针对钙钛矿亚锰酸盐在较低磁场下的磁电阻效应,采用固相反应法制备了亚锰酸盐多晶样品La_(0.7-x)Y_xSr_(0.3)MnO_3(x=0, 0.1, 0.2),测量了两个样品(x=0, 0.2)的X射线衍射谱及3个样品(x=0, 0.1, 0.2)在未加磁场和加0.25 T磁场的电阻-温度(R-T)曲线和磁电阻-温度(MR-T)曲线,分析了La位Y掺杂对样品低场磁电阻效应的影响。实验结果表明,样品La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3的晶体结构由立方结构向四方结构畸变,样品La_(0.5)Y_(0.2)Sr_(0.3)MnO_3为立方结构。随着La位Y掺杂量从x=0增加到x=0.2,晶格常数减小。在实验温区内,3个样品的R-T曲线没有出现金属-绝缘体转变峰,呈现出金属电阻温度特性。在相同的温度下,3个样品在加磁场时的电阻比未加磁场时的电阻要小,表现为负磁电阻。3个样品的MR-T曲线没有出现峰值温度T_P,磁电阻的大小随温度的降低而增加。在0.25 T磁场下,3个样品在实验温区都具有明显的低场磁电阻效应。为钙钛矿亚锰酸盐在磁电子学领域的应用研究提供了重要参考。     

固相法制备Ca_2La_8Si_6O_(26):Eu红色荧光粉

采用高温固相法制备新型Ca2La8Si6O26:Eu红色荧光粉,通过使用X射线衍射、相对亮度仪以及荧光光谱仪对制备的样品进行测试。结果表明:合成的荧光粉主晶相为Ca2La8Si6O26,并且可被394nm的近紫外光和464nm的蓝光有效激发,产生红光发射,主发射峰位置位于614nm(5 D0→7F2)。通过合成制度的研究,确定Ca2(La0.7Eu0.3)8Si6O26红色发光粉的最佳煅烧合成温度为1 400℃,Ca2(La1-xEux)8Si6O26中Eu3+的最佳制备浓度x=0.3。采用4.5%(摩尔分数)Li2CO3作为助熔剂,或添加0.05的Bi 3+离子作为敏化剂,可有效提高1 400℃煅烧的Ca2La8Si6O26:Eu的发光性能。并且还通过改变基质阳离子进行改性,发现阳离子为Ca2+时,发光性能最好。     

(Ba_(1-3x/2)Ce_xCa_(x/2))Ti_(1-x/4)O_3陶瓷的结构及介电性能研究

采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、电子顺磁共振(EPR)、扫描电子显微镜(SEM)和介电测试技术研究(Ba1-3x/2CexCax/2)Ti1-x/4O3陶瓷的结构及介电性能.结果表明:随掺杂量x增加,发生四方-立方结构转变,以45°附近两个分立的(002)/(200)衍射峰演变为单一对称的(200)衍射峰为标志;(Ba1-3x/2CexCax/2)Ti1-x/4O3陶瓷显示一级相变(FPT)的介电行为,具有较高的介电常数和低介电损耗(tanδ0.04).     

Mg2+掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响

利用溶胶-凝胶法在(100)Si片和玻璃衬底上制备出Mg2 掺杂的ZnO(MgxZn1-xO)薄膜,研究了Mg2 掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响.XRD图谱表明,当x＜0.30时,MgxZn1-xO薄膜为纤锌矿结构,随着x值的增加,晶格常数c逐渐减小,a逐渐增大,但晶胞体积V几乎不变;当0.3≤x＜0.7时出现相分离;当x≥0.7时,MgxZn1-xO薄膜为MgO的立方相结构.紫外可见光透射光谱表明,Mg2 掺杂增大ZnO薄膜的禁带宽度,同时也提高可见光的透过率.     

La2(Ce0.3Zr0.7)2O7-NiCr2O4材料高温红外发射率研究

固相法合成了La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)陶瓷材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜以及傅里叶变换红外光谱仪对其物相结构、显微形貌、高温红外发射率以及红外吸收光谱进行表征.结果表明：合成的La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄陶瓷材料均为以烧绿石晶体为主相的立方结构,显微结构致密,晶粒尺寸均匀且随NiCr₂O₄含量的增加而增大.随NiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)质量分数的增加,陶瓷材料1 100℃红外发射率(3～5μm)不断升高,n=15%时,高温红外发射率最高可达0.76.红外吸收光谱分析结果显示,NiCr     

低热膨胀磷酸盐陶瓷材料KxSr—1x／2Zr4（PO4）6的研究

KXSr1-X/2Zr4(PO4)6()属于NZP族磷酸盐陶瓷材料,它是新的一类低热膨胀陶瓷材料.研究发现SrZr4(PO4)6(X=0)及K2Zr4(PO4)6(X=2)时的轴膨胀特性正好相反,因此当X为某一值时热膨胀系数将为零,控制烧结条件可得到热膨胀系数低及热膨胀异向性小(耐热冲击)的陶瓷材料.本研究采用液相反应法合成了KXSr1-X/2Zr4(PO4)6磷酸盐陶瓷材料,当X=1、烧结时间为1.5h时,热膨胀系数为0.8×10-6℃-1,而且具有较小的热膨胀异向性.     

Phase and Rietveld Refinement of Pyrochlore Gd_2Zr_2O_7 Used for Immobilization of Pu(Ⅳ)

The phase of pyrochlore Gd2Zr2O7 used for immobilization of Pu(Ⅳ) was investigated, tetravalent cerium was used as the simulacrum for plutonium with tetravalence, and the compounds in the system Gd2Zr2-x Ce x O7(0.0 x 2.0) were synthesized via a high temperature solid reaction method with Gd2O3 and ZrO2 powders being used as the starting materials. Based on the collected XRD data of the gained samples, the phase and microstructural change of compounds were calculated by means of rietveld structural refinement method. The experimental results indicated that the phases of compounds were changed from pyrochlore to fluorite-type phase with the increasing x. The linear relation between a and x was discovered in the range of fluorite-type phase, which accorded with a = 0.52748 + 0.00825 x(0.2 x 2.0), while V = 0.14668 + 0.00711 x(0.2 x 2.0) was also achieved.