48.3(0.61CaTiO_3-xNd_(2/3)TiO_3)-51.7MgTiO_3复合陶瓷的制备和性能

用传统固相法制备48.3(0.61Ca Ti O_(3-x )Nd_(2/3)TiO_3)-51.7Mg TiO_3复合陶瓷。研究在1 320℃烧结时Nd~(3+)含量和保温时间对复合陶瓷微观形貌、相组成和介电性能的影响。结果表明:复合陶瓷的气孔率随Nd~(3+)含量的增加先下降后上升,相对介电常数εr和谐振频率温度系数τf随Nd~(3+)含量的增加而降低,品质因数Q·f值随Nd~(3+)含量的增加先上升后下降,之后再上升。当x0.48时,保温7 h所得样品的气孔率较低;x≥0.48时,保温4 h的样品气孔率较低。保温时间对材料谐振频率温度系数几乎没有影响。当烧结温度为1 320℃、保温4 h和Nd~(3+)含量为0.54时,样品性能较佳:εr=45.28,τf=73.76×10–6/℃,Q·f=35 002GHz。加入Nb~(5+)并复合Zn Al_2O_4后,得到的0.96(48.3(Ca_(0.60)Nb_(0.16)TiO_(3-0.54)Nd_(2/3)TiO_3)-51.7Mg Ti O_3)-0.04Zn Al2O4复合陶瓷的εr=41.24、τf=39.44×10–6/℃。     

Zn1-xCax(Ti0.6Zr0.4)Nb2O8陶瓷的微波介电性能

采用传统固相反应法制备Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8(x=0.05,0.10,0.20,0.30)微波介质陶瓷,研究了不同Ca~(2+)取代量对Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷的物相组成、显微结构及微波介电性能的影响,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和网络分析仪等对其晶体结构、微观形貌及微波介电性能进行表征。结果表明:Ca~(2+)取代Zn~(2+)会导致Ca Nb_2O_6第二相的形成,且随Ca~(2+)含量的增加,ZnTiNb_2O_8相含量减少;Ca Nb_2O_6相的含量增加,导致Zn_(1–x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷的介电常数和品质因数减小,谐振频率温度系数向正方向移动。当x=0.3时,Zn_(1-x)Ca_xTi_(0.6)Zr_(0.4)Nb_2O_8陶瓷在1 140℃烧结并获得最佳微波介电性能:ε_r=30.42,Q×f=47 280 GHz,τ——f=–25.37×10~(–6)/℃。     

SrB_6O_(10):RE(RE=Eu~(3+),Tb~(3+))在真空紫外光激发下的发光特性（英文）

使用溶胶–凝胶法成功制备了稀土离子(Eu~(3+)或Tb~(3+))掺杂的SrB_6O_(10)发光材料,研究了SrB_6O_(10):RE(RE=Eu~(3+),Tb~(3+))发光材料在真空紫外(VUV)光激发下的发光性质。通过对样品激发光谱的分析,发现SrB_6O_(10):RE(RE=Eu~(3+),Tb~(3+))在真空紫外区域有1个较强的基质吸收峰,这表明SrB_6O_(10):RE(RE=Eu~(3+),Tb~(3+))在VUV激发时有较好的发光效果。SrB_6O_(10):Eu~(3+)和SrB_6O_(10):Tb~(3+)样品的淬灭浓度分别达到30%和25%。SrB_6O_(10):Eu~(3+)与商用KX–504A粉[(Y,Gd)BO_3:Eu~(3+)]相比具有更好的色纯度;而SrB_6O_(10):Tb~(3+)与商用粉Zn2Si O_4:Mn2+(KX–502)相比余晖时间更短。     

电沉积Co–Mo合金薄膜的结构和热稳定性

通过电沉积,在铜基体上制备了Co–Mo合金薄膜。讨论了薄膜组成与结构以及非晶合金的晶体结构与热处理温度的关系。测定了薄膜磁性能(饱和磁化强度和矫顽力)随热处理温度变化的关系曲线。结果表明,薄膜中钼含量(质量分数)为6.05%~30.03%时,镀态Co–Mo合金薄膜具有非晶态结构;经连续升温到400°C并热处理1.5h后,Co–Mo非晶态合金发生晶化,且随着薄膜中钼含量的增加,薄膜的晶化温度提高,热稳定性增强;在较高温度(高于500°C)下热处理后,Co–Mo非晶态合金晶化,并析出单一的hcp-Co相;热处理后,Co–Mo合金薄膜的软磁性变差。     

CdSe量子点掺杂硼硅酸盐玻璃的光学性能

将CdO和ZnSe作为量子点引入前驱体,采用高温熔融冷却–热处理法,制备了CdSe量子点掺杂硼硅酸盐玻璃。透射电子显微镜测试表明,CdSe量子点呈六方晶结构。荧光光谱测试表明,CdSe量子点在可见波段存在本征发光和缺陷发光。随热处理温度增高,可以降低缺陷发光,提高量子点本征发光。研究了玻璃网络结构对CdSe量子点析晶影响。结果表明,随着B2O_3含量增大,玻璃中二维(2D)网络结构增多,Cd~(2+)和Se2–移动能力增强,有利于量子点析出和表面缺陷钝化。CdSe量子点波长可调谐发光的特性,使得其有望作为在可见光波段的光增益介质。     

硼酸镧的微波水热合成、表征及发光性能

以硼砂、六水合硝酸镧为原料,微波水热合成发光基质材料硼酸镧La_2O_3·(3~3.5)B_2O_3·(7~7.5)H_2O,并通过化学组成分析、XRD、IR、TG-DTA、SEM等手段对产物的组成、结构、性质和形貌进行表征。通过掺杂Eu~(3+)制得硼酸镧基质红色荧光粉,荧光分析结果表明:当Eu~(3+)掺杂量在1%~13%范围内,其发光强度随稀土掺杂量的增大而增强;水(—OH)含量的增加会导致荧光淬灭;通过改变焙烧温度可得到不同晶型、发光性能好且颜色可调的发光基质材料,这种荧光粉可用于发光显示器及荧光器件表面的涂覆。     

基于ZnO对Yb~(3+)能量传递的宽带光谱转换微晶玻璃

通过熔融冷却方法制备出无掺杂和Yb~(3+)掺杂的40SiO_2·10Al_2O_3·40ZnO·10K_2CO_3·xYb_2O_3(x=0,0.3)玻璃,之后分别在680、730、780℃下对其进行热处理得到含ZnO纳米晶的微晶玻璃。通过X射线衍射、透射电子显微镜验证了不同温度热处理后ZnO纳米晶在玻璃基质中的析出以及Yb~(3+)掺杂对析晶尺寸和析晶度的影响;通过稳态和时间分辨光谱研究了Yb~(3+)掺杂玻璃及微晶玻璃的发光性能。结果表明:微晶玻璃中.ZnO纳米晶尺寸和析晶度均随热处理温度的升高以及Yb~(3+)掺杂浓度的增加而增大。紫外光激发下Yb~(3+)掺杂玻璃的红外发射是基于Yb~(3+)电荷迁移态(CTS)吸收;395 nm激发下Yb~(3+)掺杂微晶玻璃的红外发射是源于ZnO纳米晶对Yb~(3+)离子的能量传递。ZnO纳米晶的可见发光强度随着热处理温度的提高而随之减弱:而源于Yb~(3+)的~2F_(5/2)→~2F_(7/2)跃迁的红外发射的强度在730℃热处理的微晶玻璃中最强。     

NP0型铋基焦绿石复相陶瓷的制备及介电性能

为获得温度稳定型高频高介材料,通过复相介电组成调控原理,将正温度系数型焦绿石相(Bi1.5Zn0.5)(Zr1.5Nb0.5)O7(BZZN)与负温度系数型(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)混合构成BZN-BZZN复相材料。研究了该系列陶瓷的物相组成、晶体结构及介电性能随两相组成的变化规律。晶体结构精修获得了复相结构中两相的晶格常数、A–O’键长、B–O键长、O–B–O键角的变化。复相陶瓷的介电性能可通过两相比例有规律地调制,随着BZZN含量增多,(1–x)BZN–x BZZN介电常数εr略有下降,介电常数温度系数逐渐由负值向正值变化。当x=0.7时,获得高介电常数、零温度系数陶瓷材料:εr=123.2,tanδ=7×10–4,αε=5×10–6/℃。     

氟氧化物玻璃陶瓷不同配位环境下Cr~(3+)的荧光温度传感特性

通过对基质成分为50SiO_2–20Al_2O_3–30BaF_2的玻璃进行热处理,得到了含BaF_2:Cr~(3+)纳米晶的透明氟氧化物微晶玻璃。玻璃陶瓷中存在两种发光中心,所对应的发光峰位中心位置分别位于红光区域724 nm处和近红外区域988 nm处。在低温环境下对Cr~(3+)的荧光寿命与温度的关系进行了探究,724 nm处的荧光寿命的相对敏感系数温度在317 K达到最大值0.58%/K,988 nm处的荧光寿命的相对敏感系数温度在184 K达到最大值0.47%/K。     

Ba~(1–x)Sr_xAl_2Si_2O_8系陶瓷晶体结构及微波介电性能

采用固相反应法制备Ba~(1–x)Sr_xAl_2Si_2O_8 (x=0,0.050,0.075,0.100,0.150)介质陶瓷。通过热分析、密度、X射线衍射和扫描电子显微镜等研究Sr~(2+)对Ba~(1–x)Sr_xAl_2Si_2O_8陶瓷的晶体结构及微波介电性能的影响。结果表明:Sr~(2+)可以有效促进六方相钡长石转变为单斜相钡长石,且当x≥0.075时,转变率达到100%。在x=0.050时,六方相与单斜相共存,样品密度ρ和介电常数ε_r最小。在0.050≤x≤0.100范围内,随着Sr~(2+)含量的增加,样品密度、介电常数和品质因数Q×f均增大。在0.050≤x≤0.150范围内,随着x值的增大,具有单斜钡长石相样品的谐振频率温度系数向负的方向呈线性发展。Ba_(0.9)Sr_(0.1)Al_2Si_2O_8在1 425℃烧结时微波介电性能最佳:ε_r=5.95,Q×f=26 619 GHz,τ_f=–25.1×10~(–6) K~(–1)。     

MnO对Ca2Mg2Al28O46材料结构和性能的影响

采用固相烧结法制备了含不同比例MnO的Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46)材料,研究了材料的烧结性能、显微结构和热学性能。结果表明:1 650℃下Mn~(2+)取代Mg~(2+)固溶进入Mg Al_2O_4晶格形成Mg_(1–x)Mn_xAl_2O_4同构尖晶石固溶体,进而扩散进入Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46),产生畸变的磁铅石结构,使晶粒形貌从六方片层状向等轴状发展,并加快了材料的致密化进程。含不同添加量MnO的Ca_2MgAl_(28)O_(46)材料1 750℃热处理后的体积密度为3.21～3.33 g/cm~3,闭口气孔率在0.4%～1.1%。随着MnO含量的增加,材料的热膨胀系数略有增大,但热导率明显提高,添加2%(质量分数)MnO试样的热膨胀系数由8.94×10~(–6)/K增加到9.41×10~(–6)/K,热导率由1.49 W/(m·K)增加到2.70 W/(m·K)。     

Si~(4+)掺杂对橙红色荧光粉NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)结构和发光性能的影响

采用高温固相法合成了一系列NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)橙红色荧光粉。表征了荧光粉的晶体结构和发光性能。考察了煅烧温度和Si~(4+)掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。结果表明:掺杂Si~(4+)对荧光粉的晶型没有明显影响,但是导致了晶格膨胀。750℃煅烧时基质已形成NaBaPO_4相,晶型为六方晶系,荧光粉发射峰强度最强。激发光谱由200~280 nm的宽带和310~500 nm的一系列尖峰组成,分别对应于O~(2–)→Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f→f能级跃迁吸收,最强激发峰位于393 nm左右,与近紫外LED芯片的发射光谱匹配。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。NaBa_(0.92)Si_xP_(1–x)O_4:0.08Eu~(3+)中Si~(4+)的最佳掺杂量为0.02 mol,Na Ba_(0.92)Si_(0.02)P_(0.98)O_4:0.08Eu~(3+)样品在616和591 nm附近的发射强度比单掺杂Eu~(3+)的样品分别提高了66.6%和63.6%。     

白色荧光粉Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)的发光性能及能量传递

采用高温固相法制备了系列荧光粉Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+),研究了材料的发光性能。结果表明:Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)在250~400 nm范围内有较强的吸收,且Ce~(3+)到Mn~(2+)存在能量传递,当Mn~(2+)掺杂量合适时,材料发射白色光。Ce~(3+)到Mn~(2+)的能量传递机理为电偶极–电偶极相互作用,利用浓度猝灭方法计算得到了能量传递的临界距离为1.33 nm。测得Ba_2B_2O_5:0.03Ce~(3+),0.07Mn~(2+)的色坐标为(0.309,0.292),色温为6 036 K。当测试温度为150℃时,材料的发射强度仍可以保持为室温时的80.0%。表明Ba_2B_2O_5:Ce~(3+),Mn~(2+)在紫外基白光LEDs领域有一定的潜在应用价值。     

复相多铁材料xCoFe_2O_4/(1–x)BaTiO_3的制备及性能

采用固相合成法分别制备了尖晶石结构Co Fe_2O_4和钙钛矿结构Ba Ti O_3粉末,烧结得到x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)复相多铁材料,对材料的成分、介电性能、铁电性、磁性能进行了表征。结果表明:当x=0.2时所得的复相多铁材料两相共存,无杂相,而其他组分均不同程度地存在杂相。复相多铁材料x Co Fe_2O_4/(1―x)Ba Ti O_3具有铁电性和铁磁性,且性能受铁磁相含量影响明显。随铁磁相组分增加,材料介电常数变小,漏电流增大,铁电性能变差;同时,铁磁相间颗粒接触面积增大,磁化作用得到加强,材料磁性能得到提升。     

溶胶-凝胶法制备Co掺杂ZnO薄膜及其室温铁磁性(英文)

以聚乙烯醇为溶剂,用溶胶-凝胶法在石英玻璃基底表面制备了Zn1-xCoxO(x=0.08,0.10,0.12)稀磁半导体薄膜。研究表明:Zn1-xCoxO薄膜均为纤锌矿结构,没有出现与Co相关的杂质相,Co2+取代Zn2+位置进入ZnO的晶格,样品的光学带隙随Co含量的增加而减小。Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜具有室温铁磁性,其饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)均随Co2+含量(x=0.08,0.10,0.12)的增加而逐渐增大,Ms分别为1.12×104,1.45×104A/m和1.66×104A/m,Hc分别约为2.31×105,3.30×105A/m和4.26×105A/m,并讨论了其铁磁性的来源。     

Bi~(3+)浓度对Y_2O_3基荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Y_2O_3:x Bi~(3+)[x=0.05–1.00%(摩尔分数)]荧光粉,研究了Bi~(3+)掺杂浓度对荧光粉相组成、微观形貌及发光性能的影响。结果表明:Bi~(3+)掺杂量增加会引起Y_2O_3基质晶格膨胀和晶胞体积增大;荧光粉呈等轴状颗粒形貌,且随着Bi~(3+)掺杂量的增加,粒径逐渐从250 nm增加到600 nm。Y_2O_3:x Bi~(3+)荧光粉在波长为335 nm的紫外光激发下,其发射光谱由370、410和483 nm 3个宽带发射组成。370 nm紫外光发射和410 nm蓝光发射分别是由Bi~(3+)的S_6位点的~3A_u→~1A_g和~3E_u→~1A_g电子跃迁产生,483 nm蓝绿光发射是由C_2位点的~3B→~1A电子跃迁产生。当Bi~(3+)掺杂浓度为0.25%时,荧光粉发光性能最优;掺杂量大于0.25%时,由于Bi~(3+)间的偶极–偶极相互作用,产生浓度猝灭现象。所制备的Y_2O_3:0.25%Bi~(3+)荧光粉的色坐标为(0.159 2、0.218 1),显色指数Ra为69.27,表明这种蓝绿色荧光粉在白光LED领域具有良好应用前景。     

BaAl_2O_4:Eu直接白色荧光粉的制备及其发光性能

采用高温固相法,通过控制反应温度和Eu~(3+)掺杂量,制备Ba Al_2O_4:Eu直接白色荧光粉。以电荷补偿模型为基础讨论了自还原机理。当合成温度为1 200℃、Eu~(3+)掺杂量为12%(摩尔分数)时,荧光粉颜色趋近于白光,色坐标位于(0.36,0.38)。通过X射线光电子能谱、发射和激发光谱以及漫反射光谱,研究了Ba Al_2O_4:Eu荧光粉的发光性能。结果表明:荧光粉中存在2个发光中心,分别与Ba的2种格位相对应。Eu2+和Eu~(3+)共存于基质中,说明Eu~(3+)在空气中发生自还原反应。主峰位于500 nm处的发射宽谱符合Eu2+的4f 65d–4f 7跃迁,596、619、655以及709 nm处的发射峰分别对应Eu~(3+)的4f–4f中5d0–7fJ(J=1,2,3,4)特征发射跃迁,发射峰以619 nm处的5d0–7f2电偶极跃迁为主。     

Li2Zn2(Mo1–xWx)3O12陶瓷的制备及其微波介电性能

采用固相反应法制备Li_2Zn_2(Mo(1–x)W_x)_3O_(12)陶瓷,研究了其相组成、显微组织及微波介电性能的变化规律。结果表明:当W6+取代量在0～0.1范围内,Li_2Zn_2(Mo(1–x)W_x)_3O_(12)陶瓷均显示出单相钒铁铜矿结构,形成了Li_2Zn_2(Mo(1–x)Wx)_3O_(12)固溶体。随着W~(6+)代量增加,Li_2Zn_2(Mo(1–x)W_x)_3O_(12)陶瓷的相对密度、介电常数和Q×f值均先增大后减小,其τ_f值则逐渐增大。当W6+取代量为0.025时,Li_2Zn_2(Mo_(0.975)W_(0.025))_3O_(12)陶瓷经630℃烧结2 h后具有较好的微波介电性能:ε_r=10.75,Q×f=630 95 GHz,τ_f=–65×10~(-6)/℃。     

凝胶-燃烧法合成Sr_3YAl_2O_(7.5):x%Eu~(3+)荧光粉制备与研究

采用凝胶-燃烧法,用尿素做燃烧剂合成Sr_3YAl_2O_(7.5):x%Eu~(3+)荧光粉样品,在焙烧温度850℃下合成单一的纯相。通过激发光谱、发射光谱、XRD对Sr_3YAl_2O_(7.5)∶x%Eu~(3+)荧光粉的组成和发光性质进行研究。分析结果表示其激发光谱主要有210nm到350nm之间宽带激发峰和350nm到452nm之间窄带吸收峰组成,在270 nm紫外激发下,其发射光谱主要由591 nm和612nm的峰组成,得到其Sr_3YAl_2O_(7.5):x%Eu~(3+)红色荧光粉。     

Ho~(3+)掺杂Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5)Nb_2O_9陶瓷的结构、电学和上转换发光性能

采用传统固相法制备了Na_(0.25)K_(0.25)Bi_(2.5–x)Ho_xNb_2O_9(NKBN–x Ho~(3+),0.000≤x≤0.030)铋层状陶瓷,研究了Ho~(3+)掺杂对NKBN陶瓷结构、电学和上转换发光性能的影响。X射线衍射谱表明Ho~(3+)进入NKBN晶格形成了固溶体。随着Ho3+掺杂量的增加,NKBN陶瓷的晶粒尺寸降低,当x=0.020时,样品的压电和铁电性能均达到最佳:d_(33)=21.8pC/N2Pr=1.84μC/cm。(d_(33)为压电常数,Pr为剩余极化强度)所有样品在400℃均未出现明显的退极化现象,在高温下表现出良好的压电稳定性。在980 nm激光激发下,所有陶瓷样品均表现出上转换荧光发光特性,表明NKBN–x Ho~(3+)陶瓷在光电多功能材料领域具有潜在的应用价值。随着极化电压的增加,陶瓷样品的晶格结构对称性提高,上转换荧光发光强度降低。