Gd~(3+)/Ga~(3+)共掺杂石榴石型Yb_3Al_5O_(12)材料的制备及热物理性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Gd~(3+)/Ga~(3+)双掺杂的石榴石型Yb_(3-x)Gd_xAl_(5-x)Ga_xO_(12)固溶体陶瓷材料(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5;YGAGO)。结果表明:Gd~(3+)/Ga~(3+)共掺杂的YGAGO保持了石榴石相结构;随着Gd~(3+)/Ga~(3+)掺杂量的增加,固溶体样品的衍射峰位整体向低角度偏移;SEM形貌表明Yb_3Al_5O_(12)材料的微观形貌由纳米级晶粒和高密度晶界构成;大离子Gd~(3+)与Ga~(3+)分别对Yb_3Al_5O_(12)晶体结构中Yb~(3+)与Al~(3+)晶格位的取代,不仅因引入的点缺陷明显降低了材料的热导率,同时还造成石榴石型Yb_3Al_5O_(12)晶体结构的松弛,利于热膨胀系数的提高。随着Gd~(3+)/Ga~(3+)掺杂量的增加,晶体中点缺陷浓度不断升高,声子平均自由程不断减小,使得YGAGO的热导率在x=0.5时达到最低值(λ=1.67W/(m·K),T=1273 K),热膨胀系数达到最高值(α_1=11.71×10~(-6)K~(-1),T=1273 K)。     

La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x)Ga_xO_3非晶的无容器方法制备及介电性能研究（英文）

采用溶胶凝胶法制备了La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3(x=0~1)系列粉体。粉体被压成直径10 mm厚度1~2 mm的圆片,取一个圆片的一部分利用无容器凝固,在空气悬浮炉中快速的冷却成均相的非晶球。制备的非晶样品是球形透明的,透过率从1000 nm到3000 nm,表观最大透过率达到81.7%是在x=0时获得的。在10 k Hz~1 MHz测得的介电常数高于19,介电损耗低于0.006,通过XRD图谱和拉曼光谱分析证明利用无容器过程所制备的La_(0.85)Bi_(0.15)Al_(1-x )Ga_(x )O_3样品是非晶态。     

[Fe_(0.71)(Dy_xNd_(1-x))_(0.05)B_(0.24)]_(96)Nb_4(x=0-1)块体合金的非晶形成能力和磁性能

采用铜模吸铸法制备[Fe0.71(DyxNd1-x)0.05B0.24]96Nb4(x=0-1,摩尔分数)块体合金,利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究合金的非晶形成能力(GFA)和磁性能。结果表明:该体系合金均具有较好的非晶形成能力,可制备出直径为2 mm的完全非晶合金,随着Dy含量(x)的增加,合金的非晶形成能力逐渐增强。当x=1时,可制得直径为3 mm的完全非晶合金;饱和磁化强度(Ms)由x=0时的Ms=97.59 A·m2/kg逐渐降低到x=1时的Ms=75.85 A·m2/kg。该体系直径为2 mm的块体非晶合金均表现为明显的软磁性特征。     

La0.85Bi0.15Al1-xGaxO3非晶的无容器方法制备及介电性能研究

本文采用溶胶凝胶法制备了La0.85Bi0.15Al1-xGaxO3(x=0-1)系列粉体。粉体被压成10mm直径1-2mm厚度的圆片,取一个圆片的一部分利用无容器凝固,在空气悬浮炉中快速的冷却成均相的非晶球。制备的非晶样品是球形透明的,透过率从1000nm-3000nm,表观最大透过率达到81.7%是在x=0时获得的。在10kHz-1MHz 测得的介电常数高于19,介电损耗低于0.006,通过XRD光谱和拉曼光谱分析证明利用无容器过程所制备的La0.85Bi0.15Al1-xGaxO3样品是非晶态。     

Ti元素的添加对Zr基合金的非晶形成能力及热稳定性的影响

在水冷铜坩埚中采用铜型吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Ti(xx=1,2,3,4,5)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)对Zr基合金的非晶形成能力、结构变化及热稳定性进行研究。结果表明:当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(Trg=0.64934,ΔTx=35);随着Ti含量的增加(x=2,3,4,5时)合金为完全非晶相,非晶的形成能力和热稳定性降低。而且Ti的加入也改变了合金中原子间的近程有序和原子排列。     

Cr_3C_2含量和快淬速度对SmCo_(7-x)(Cr_3C_2)_x合金非晶化行为的影响(英文)

通过X射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和磁性测量等方法系统研究Cr3C2含量和快淬速度对SmCo7-x(Cr3C2)x(x=0.10-0.25)非晶化行为的影响。结果表明,在低的快淬速度下(20m/s)下,合金主要由SmCo7主相和少量Sm2Co17R相构成,且SmCo7相的晶粒尺寸随着Cr3C2含量x的增加而减小。随着快淬速度的增加,合金的XRD衍射峰强度变弱、衍射峰宽化,表明SmCo7主相的晶粒尺寸随着快淬速度的增加而减小。当快淬速度增加至40m/s时,SmCo7-x(Cr3C2)x(0.15≤x≤0.25)合金均形成了非晶态结构,合金的磁滞回线表现为软磁性的窄回线,矫顽力为0.004~0.007T。采用DSC对合金的晶化行为分析表明,在650°C时SmCo7相首先从非晶基体中析出,在770°C时Sm2Co17相析出。     

Nb元素对Zr-Cu基非晶合金力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备了直径为3mm的(Zr_(0.48)Cu_(0.36)Al_(0.08)Ag_(0.08))_(100-x)Nb_x(x=0,1,2,4)非晶试样,分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、力学性能试验机对合金的相组成、力学性能进行研究。结果表明,随Nb含量的增加,非晶合金的玻璃形成能力不断降低,试样由完全非晶结构变为非晶基体与晶体相的复合结构。此外,试样的塑性先增加后减小,当x=2时试样塑性达到最大值,最大塑性应变为1.025%,并且出现了一定的加工硬化现象。x=4时最大断裂强度为1.723GPa且加工硬化现象最明显。因此,添加适量Nb元素有利于Zr_(48)Cu_(36)Al_8Ag_8非晶合金室温塑性的提高。     

Co对纳米晶(Fe,Co)-Si-B-P-Cu合金结构及磁性影响

正Markus Kuhnt等人制备了Fe_(85.2-x)Co_xSi_(0.5)B_(9.5)P_4Cu_(0.8)非晶合金(x=0,4,10,15,20,25,35,40,50及57%(原子分数)),在高于400℃温度退火,得到体心立方相的纳米晶及残余非晶相,这是借助XRD、TEM、SAXS及3DAP等方法测得的。磁性测量结果表明,这种纳米晶的矫顽力随钴含量增加从4A·m~(-1)提高到     

Mg含量和冷速对Mg-Cu-Zn-Y非晶复合材料微观结构及腐蚀行为的影响

采用水冷铜模法和水淬法制备得到Mg65+x(Cu0.66Y0.34)30-xZn5(x=5,10,15)非晶及其复合材料。并通过XRD、SEM对材料结构进行表征,研究Mg含量和冷却速度对样品微观结构的影响。结果表明:由水冷铜模法得到的x=5样品为单一非晶,x=10和15样品是由非晶相与Mg固溶体相组成的非晶复合材料。而利用冷速较低的水淬法得到的样品为非晶复合材料,其主要由Mg,Mg2Cu,MgZnY和非晶相组成。通过研究合金在NaCl中性溶液中的腐蚀行为,发现随着Mg含量的增加,样品的耐腐蚀性能有所下降。并且对于同成分的合金,由冷速较快的水冷铜模法得到的样品耐蚀性相对较好。     

Gd的添加对Cu基块体非晶玻璃形成能力、热稳定性及压缩性能的影响(英文)

为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。     

Gd的添加对Cu基块体非晶玻璃形成能力、热稳定性及压缩性能的影响(英文)EI北大核心CSCD

为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。     

Sn对制备具有纳米晶fcc结构钛基合金的影响（英文）

研究Sn含量对Ti-13Ta-xSn (x=3, 6, 9, 12,摩尔分数,%)合金中fcc相形成的影响。合金采用机械合金化方法制备,所用设备为行星式球磨机。通过Rietveld分析发现,fcc相的晶粒尺寸小于10 nm,微应变大于10-3,这两个条件是钛基合金中形成fcc相所必需的。对于所有的样品,fcc相的显微组织中均含有小于10 nm的等轴晶。当Sn含量为6%时,钛合金中fcc相的含量最大,因为该合金具有最大的微应变(1.5×10~(-2))和晶粒尺寸(6.5 nm)。实验数据表明,球磨过程中形成固溶体和非晶相。用扩展Miedema模型对促进固溶体和非晶相形成的必要条件进行热力学计算。结果表明,当Sn含量从3%增加到12%时,形成非晶相所需的能量从大约10 k J/mol变为-5 k J/mol左右。热力学计算结果与XRD分析和HRTEM结果一致。     

Gd~(3+)掺杂La_2Mo_2O_9的相稳定性及热导率

La_2Mo_2O_9具有极低的热导率,但其在580℃左右会发生α-β相变,严重影响其性能和应用。本实验以Gd_203掺杂La_2Mo_2O_9制备了一系列La_(2-x)Gd_xMo_2O_9 (x=0.0～0.5)固溶体,研究了掺杂Gd~(3+)对La_2Mo_2O_9相稳定性和热导率的影响。结果表明,随着Gd~(3+)掺杂量的增加,相变得到有效抑制,当x≥0.2时样品以β相存在。样品的热导率随Gd~(3+)掺杂量的增加先减小后增加,室温下在x=0.2时达到最低,此后缓慢上升,但所有样品的热导率均小于1 W/(m·K)。     

纳米晶和非晶Mg20-xLaxNi10(x=0-6)贮氢合金的贮氢行为

用快淬技术制备了Mg2Ni型贮氢合金,合金的名义成分为Mg20-xLaxNi10 (x = 0, 2, 4, 6)。用XRD、SEM、HRTEM分析了合金的微观结构。发现不含La的快淬合金中没有非晶相,但含La快淬合金中显示以非晶相为主。当La含量x≤2时,铸态合金的主相为Mg2Ni相,但随着La含量的进一步增加,铸态合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3相。应用Sieverts设备研究了铸态及快淬态合金的吸放氢量及动力学,结果表明,x=2的合金吸放氢量及动力学随淬速的增加而增加,但对于x=6的合金,结果是相反的。电化学测试结果表明,x=2合金的放电容量随淬速的增加而增加,而对于x=6合金,结果也是相反的。快淬显著地提高了x=2, 6合金的循环稳定性     

B元素的添加对Zr基合金非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备直径为3mm的(Zr71Fe14Cu15)100-xBx(x=1、23、、4、5)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)和准静态压力试验对Zr基合金的非晶形成能力力学性能进行研究。结果表明,当x=3时,非晶的形成能力最好;随着B元素含量的增加(x=1、2、3、4、5),淬火态合金呈现先减小后增大的趋势,当x=5时淬火态合金的断裂强度σmax和弹性模量最大(σmax=1398MPa,E=271GPa)。     

铸态La_(1-x)Sm_xMg_(3.6)Co_(0.4)(x=0～0.4)合金的贮氢性能（英文）

采用真空感应熔炼方法制备了La_(1-x)Sm_xMgNi_(3.6)Co_(0.4)(x=0~0.4)合金,并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响。利用XRD和SEM分析了合金的相结构。结果表明,合金包含LaMgNi_4和LaNi_5两相;La_(1-x)Sm_xMgNi_(3.6)Co_(0.4)(x=0~0.4)系列合金在348 K,3 MPa下的气态吸氢量(质量分数,%)随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势,分别为1.859、1.707、1.585、1.578、1.471;合金的P-C-T曲线显示LaMgNi_4相在吸放氢时有平坦的平台压,同时通过在323,348,373 K下对合金P-C-T曲线的研究表明,La_(1-x)Sm_xMgNi_(3.6)Co_(0.4)(x=0~0.4)合金中LaMgNi_4相在吸氢过程中的焓变在x=0时为-40.37 kJ/mol,随着Sm替代量增加到x=0.4,焓变降到了-26.99 kJ/mol。而熵变也从x=0时的-101.9 J·(mol/K)~(-1)。降到了x=0.4时的-77.56 J·(mol/K)~(-1);La_(1-x)Sm_xMgNi_(3.6)Co_(0.4)(x=0~0.4)合金的电化学合金测试表明,最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g,但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高。     

LaAl1-xGaxO3非晶制备及性能研究

本实验采用溶胶-凝胶法和无容器凝固技术制备了LaAl_1-xGa_xO3粉末和非晶。在B位,Ga₃₊取代Al₃₊的掺杂量从0增加到1。XRD实验结果表明,煅烧温度为850℃时,所有组分得到的粉体均为无杂相的钙钛矿相。XRD的数据也证明了实验制备的非晶球为非晶。随着Ga₃₊含量的增加,100KHz的介电常数在15-19之间,对应的介电损耗小于0.009。所制备的非晶材料具有低至10_-11A/cm₂的漏电流,同时呈现较高的折射率,在633nm均大于1.8。     

Y元素添加对Zr基非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Yx(x=0、2、4at.%)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)和微机控制电子式万能试验机等技术手段对Zr基合金的非晶形成能力,热稳定性和力学性能进行研究。结果表明,当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(△Tx=69K),此时断裂强度σmax为1518MPa,塑性变形εp为1.5%。随着Y含量的增加,非晶的形成能力、热稳定性和力学性能都有所降低。     

Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3锂离子电池的合成研究

以H_3BO_3和Al_2O_3为掺杂源,采用固相烧结法,合成了锂离子电池材料Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)。通过XRD、SEM和电化学性能测试,结果表明:Li_(1.3)(Al_(1-x)B_x)_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3主晶相为LiTi_2(PO_4)_3,且有Al~(3+)和B~(3+)取代了部分Ti~(4+);当掺杂量x=0.4时,材料的致密度好,且室温离子电导率最高,可达2.54×10~(-5)S/cm。     

Cr3C2含量和快淬速度对SmCo7-x(Cr3C2)x合金非晶化行为的影响

通过X射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和磁性测量等方法系统研究Cr3C2含量和快淬速度对SmCo7-x(Cr3C2)x(x＝0.10-0.25)非晶化行为的影响.结果表明,在低的快淬速度下(20 m/s)下,合金主要由SmCo7主相和少量Sm2Co17R相构成,且SmCo7相的晶粒尺寸随着Cr3C2含量x的增加而减小.随着快淬速度的增加,合金的XRD衍射峰强度变弱、衍射峰宽化,表明SmCo7主相的晶粒尺寸随着快淬速度的增加而减小.当快淬速度增加至40 m/s时,SmCo7-x(Cr3C2)x(0.15≤x≤0.25)合金均形成了非晶态结构,合金的磁滞回线表现为软磁性的窄回线,矫顽力为0.004～0.007 T.采用DSC对合金的晶化行为分析表明,在650℃时SmCo7相首先从非晶基体中析出,在770℃时Sm2Co17相析出.