Al_2O_3-Sm_2O_3-CeO_2电解质的性能(英文)

采用溶胶-凝胶法和低温燃烧技术制备Ce1-xSmxO2(x=0,0.1,0.2,0.3)和掺杂Sm和(2%-8%)Al2O3的二氧化铈;研究其合成、结构、致密化、导电性和热膨胀等性能,并利用XRD研究其结构和相组成。结果表明,于1300°C烧结球团,获得致密的陶瓷,于1250°C在Ce0.8Sm0.2O0.2中加入2%和4%的Al2O3以促进烧结。利用扫描电子显微镜观察烧结后球团的表面形貌,使用双探针交流阻抗谱研究总离子电导率。     

共沉淀法制备Eu~(3+)掺杂La_3PO_7荧光材料及其性能

采用共沉淀法合成Eu~(3+)掺杂La_3PO_7荧光材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和荧光光谱等对合成产物的物相结构和光学性能进行研究,并对合成体系的p H值、Eu~(3+)掺杂量的影响进行分析。结果表明:采用共沉淀法可制备单一相单斜晶系的La_3PO_7:Eu~(3+)晶体。所制备La_3PO_7:Eu~(3+)样品可被280 nm波长紫外光有效激发,在617nm处发射出属于Eu~(3+)的5D0-7F2跃迁的强烈红色光。当Eu~(3+)掺杂量高于4%时(摩尔分数)观察到浓度淬灭现象,其浓度猝灭机理为离子间交换相互作用。     

Sr_2Al_(14)O_(25):Eu~(2+),Dy~(3+)的共沉淀-水热合成及其发光性能

以氨水或碳酸铵为沉淀剂,采用共沉淀-水热合成法制备稀土掺杂铝酸锶发光纳米材料,并优化制备稀土掺杂铝酸锶发光材料的工艺条件。对激活剂、助激活剂、助熔剂的用量、体系的酸碱度和灼烧温度对目标产物发光性能的影响规律进行研究。结果表明:目标产物Sr2Al14O25:Eu2+,Dy3+属正交晶系,为蓝绿色长余辉纳米材料,主激发峰均在360 nm左右;氨水共沉淀法制备的产物主发射峰在490 nm,磷光衰减寿命约30 s;碳酸铵沉淀法制备的产物主发射峰在460 nm,磷光衰减寿命约15 s。     

La~(3+)掺杂Y_2O_3透明陶瓷制备及发光性能

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的La3+,采用机械力化学法制备纳米粉,粉体压制后在真空度1×10-3Pa下烧结得到La3+掺杂Y2O3透明陶瓷。采用透射电子显微镜(TEM)观察粉体一次颗粒形貌,扫描电镜(SEM)观察样品表面形貌,HV-1000型维氏硬度计测定样品硬度和断裂韧性,阿基米德法测定烧结后试样的相对密度,自动记录分光光度计测定试样透过率。结果表明:制备的La3+∶Y2O透明陶瓷透光率可达80%,掺杂La3+可以显著降低La3+∶Y2O3透明陶瓷的烧结温度;随着La2O3添加量的提高,样品透光率逐渐提高,但La2O3添加量过大会造成点阵畸变严重;随着La2O3添加量的提高,样品相对密度、维氏硬度和断裂韧性均逐渐提高,最后趋于平稳;随着保温时间延长,样品透光率也逐渐增大,继续增大保温时间,透光率趋于平缓。结合样品的透光率、相对密度、维氏硬度和断裂韧性考虑可知La2O3适合掺杂量、烧结温度和保温时间分别为10at%、1550℃和3h。     

Si衬底Al_2O_3:Eu~(3+)薄膜的溶胶-凝胶法制备及其发光性能

采用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备Al2O3:Eu3+薄膜;并采用DTA-TG、XRD、SEM、AFM及光致发光光谱对其进行一系列表征,分析Al2O3:Eu3+薄膜的发光机制,探讨热处理温度和Eu3+掺杂浓度对发光性能的影响规律。结果表明,采用溶胶-凝胶法制备工艺,得到发光强度高的Al2O3:Eu3+薄膜,薄膜的最佳激发波长为265nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%,在265nm光激发下,最强的发射峰出现在617nm附近;采用溶胶-凝胶法制备得到Al2O3:Eu3+薄膜表面致密、平整且无裂纹产生,表面粗糙度约为1.4nm,有利于硅基光电子器件的制备和应用。     

β-Ga_2O_3:B~(3+)蓝色长余辉性能的研究（英文）

利用高温固相法制备了蓝色长余辉材料β-Ga_2O_3:B~(3+)。β-Ga_2O_3:B~(3+)在260 nm紫外光辐照5 min后,撤去紫外光,在380~600 nm光谱范围内呈现宽带的蓝色余辉,余辉时间超过0.5 h。通过激发光谱,发射光谱,余辉衰减曲线,热释光谱等实验手段对样品进行表征。结果表明,B~(3+)的掺入能够提高β-Ga_2O_3的发光性质。β-Ga_2O_3:80%B~(3+)的热释光谱表明B~(3+)的掺入能够增加陷阱数目及陷阱深度。     

核壳结构的Al_2O_3/YAG:Ce荧光粉的喷雾干燥法制备及形成机理（英文）

采用喷雾干燥法制备核壳结构的Al2O3/YAG:Ce荧光粉,所得样品为立方Y3Al5O12结构,球形颗粒的粒径为1~8μm,显示出比共沉淀法高的内部量子效率。核壳结构的Al2O3/YAG:Ce荧光粉的形成机理为,起始悬浮液包含微米级的Al2O3和Y3+、Al3+、Ce3+等形成的聚阳离子,经过雾化形成小液滴,在溶剂挥发过程中,由于聚阳离子比微米级的Al2O3的迁移速度大,在颗粒间的毛细管力的作用下,自组装成为聚阳离子包裹微米级的Al2O3的核壳型结构,在850~1250℃时焙烧2 h,就得到了核壳型的荧光粉。     

Al_2O_3/Ni-Co纳米复合材料的制备与拉伸性能(英文)

采用脉冲电沉积制备了含有不同添加剂和不同Al2O3颗粒的Al2O3/Ni-Co复合材料,比较了不同添加剂和不同Al2O3颗粒对材料表面光洁度、显微硬度、室温和高温下的塑性变形,采用扫描电子显微镜观察变形前、后材料的微观组织。当采用糖精为添加剂时,材料的硬度、室温断裂强度、超塑温度下的延伸率分别达到469HV、1150MPa和632%。     

柠檬酸溶胶-凝胶法Sm_2Zr_2O_7陶瓷粉体的制备与表征（英文）

采用柠檬酸溶胶-凝胶法,以Sm_2O_3和ZrO(NO_3)_2·2H_2O为原料,柠檬酸为螯合剂,合成了单相的Sm_2Zr_2O_7粉体。果用TG/DSC、XRD和SEM对制备的粉体进行了表征,利用TG/DSC对干凝胶粉的热分解过程进行了分析。研究了煅烧温度对粉体物相及晶粒大小的影响,以及柠檬酸含量对粉体相组成和粉体分散性的影响。结果表明,干凝胶粉的热分解主要分为两个放热阶段进行,500℃左右干凝胶粉的热分解基本完成。Sm_2Zr_22O_7的结晶约在450℃左右开始发生,950℃保温2 h可以得到结晶良好的具有纳米晶粒Sm_2Zr_2O_2粉体,粉体晶粒为10~20 nm;柠檬酸与金属离子的螯合作用提高了结晶产物的纯度,随着柠檬酸含量的增加,粉体团聚程度先减小后增加,在CA/M=0.5时粉体分散性最好,粉体粒度为100~200 nm。     

等离子喷涂制备Al_2O_3,ZrO_2,Al_2O_3/ZrO_2和ZrO_2/Al_2O_3涂层的腐蚀性能（英文）

采用大气等离子喷涂技术在低碳钢表面制备Al_2O_3、ZrO_2、ZrO_2/Al_2O_3和Al_2O_3/ZrO_2涂层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对涂层的显微组织和相组成进行分析,采用极化、盐雾和浸泡等实验手段对涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究。结果表明,双层Al_2O_3/ZrO_2涂层比另外三种涂层具有更好的抗腐蚀性能,这主要归因于该涂层中非常少的内联孔洞和稳定的相组成。     

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)。     

Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)红色荧光粉发光性能研究

采用高温固相法合成Cr~(3+)掺杂的CaAl_(12)O_(19)荧光粉,通过添加不同量的助溶剂H_3BO_3,研究了对该荧光粉的合成和发光性能的影响。XRD表明,在1 500℃下合成出了纯的相,助溶剂量在3mol%(占Al_2O_3摩尔量的比)最佳。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)荧光粉激发光谱和发射光谱,激发光谱出现了410nm和580nm两处宽峰,分别属于Cr~(3+)的4A_2→4T_1和4A_2→4T_2的跃迁;发射光谱在685nm出现最强峰,属于Cr~(3+)的2E2→4A2的跃迁,不同浓度Cr~(3+)掺杂的发射光谱表明,最佳掺杂浓度在0.5mol%。通过CaAl_(12)O_(19)∶Cr~(3+)色度图(x=0.679 93,y=0.319 83)可以看出,该荧光粉的优良的深红色发光性。     

La~(3+)掺杂TiO_2纳米粉体的相组成和光催化性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备了La~(3+)掺杂TiO_2。利用XRD、TEM、HRTEM、STEM-EDS、XPS和UV-Vis对样品进行表征,讨论La~(3+)掺杂TiO_2在相变过程中的物相组成、平均晶粒尺寸、微观结构、化学态和紫外-可见吸收光谱等方面的变化。结果表明,掺杂La~(3+)明显地抑制了TiO_2的相转变和晶粒长大,有效地改善了TiO_2的分散性,并减小了TiO_2的平均颗粒尺寸。随着煅烧温度升高,La~(3+)掺杂TiO_2逐渐析出第二相La_4Ti_(19)O_(24),其会与TiO_2板钛矿相形成非共格界面,并以不规则球体的形式在TiO_2基体表面析出。第二相La_4Ti_(19)O_(24)来源于点缺陷在La掺杂TiO_2晶界的偏析,偏析驱动力主要是是弹性应变能。随着煅烧温度的升高,La~(3+)掺杂TiO_2中O 1s的原子分数逐渐降低,La 3d的原子分数逐渐升高,且La 3d主峰的高结合能端有一个能量损失峰,煅烧后存在Ti~(3+);掺杂La~(3+)使TiO_2的光吸收带边红移,但随着煅烧温度的升高,其光吸收带边蓝移。     

载体中ZrO_2/Al_2O_3比对Pt/ZrO_2-Al_2O_3催化剂性能的影响（英文）

相比汽油车而言,柴油车具有高效、低油耗的优势已得到广泛应用。本实验以ZrO_2作为改性剂,探究了ZrO_2与Al_2O_3的质量比对催化剂的影响。结果表明:随着ZrO_2的加入,Pt粒子先减小后增大;Pt粒子与载体的交互作用先增大后减小。活性实验数据的分析表明,ZrO2的最佳添加质量分数为40%,CO和C_3H_6完全氧化温度分别降低20和25℃。贵金属在催化剂的分散度以及贵金属与载体的相互作用随着ZrO_2与Al_2O_3质量比的变化而变化。Pt粒子越小,其与载体的交互作用越强,这表明催化剂性能越强。     

FeGaB(25 nm)/Al_2O_3/FeGaB(25 nm)多层薄膜结构:氧化铝(Al_2O_3)厚度变化对静态与动态磁性能的影响（英文）

铁镓(FeGa)薄膜与其它软磁材料相比具有较大的磁致伸缩常数,在设计集成磁性传感器芯片中具有独特的优势,可通过采用非磁性掺杂和多层膜方法来控制这种合金薄膜的磁学与电学性能参数。在掺杂一定量硼(B)元素后,厚度小于30 nm的FeGa薄膜顽力可以得到显著降低,而对于较厚薄膜在插入超薄Al_2O_3中间层后软磁性能可以得到同样程度显著改善,同时饱和磁化(M_s)变化可忽略。对于我们制备的FeGaB(25 nm)/Al_2O_3(0.5 nm)/FeGaB(25 nm)多层膜,其易轴矫顽力可以小到0.98×79.6 A/m,电阻率与50 nm单层FeGaB膜相比增加了1.5倍,同时具有吉赫兹高磁导率谱。样品微结构分析表明,磁性颗粒结晶质量和物理尺寸的减小对软磁性改善起到重要作用,另外也讨论分析了静磁相互作用和表面形貌对磁畴运动及矫顽力的影响。所发展的掺杂与多层膜混合方案来增强电磁性能的方法,也可应用于其他类型的软磁材料系统。     

射频等离子体球化系统参数对制备球形Al_2O_3的影响（英文）

以不规则Al_2O_3粉体为原料,采用TEKNA射频感应等离子体球化设备SY119-30kW制备不同粒度的(7,30,75μm)微细球形Al_2O_3粉体,并研究了主要操作参数的影响。结果表明不同的探针轴向位置对球化效果有较大的影响,必须保证针尖在等离子体中心位置,即Z=12.9cm。等离子球化工艺制备的Al_2O_3粉体不仅表面光滑,而且球形度高,致密度高,流动性好。在反应腔体压力为负压P=0.079 MPa的情况下,送分速率为65 g/min时,粉体球化率可以达到100%;反应腔室的压力对球化效果的影响较大,其必须与载气流量保持协调。经XRD物相分析可知,分别采用Ar或者N_2为鞘气都可以得到相同的物质组成,高温下N_2并没有使Al_2O_3氮化。同时,等离子体球化具有提纯的作用,球化后的粉体纯度得到改善。     

稀土Sm~(3+)掺杂ZnO量子点可控制备及其发光性能研究（英文）

稀土离子因其具有独特的电子结构和发光性能而被掺杂进ZnO量子点来提高它们的光催化作用和光致发光特性,这一领域被广泛的研究和应用。Sm~(3+)掺杂半导体ZnO量子点通过溶胶凝胶法成功制得。掺杂后的ZnO量子点的颗粒直径有效控制在5nm。通过XRD和TEM测试对ZnO量子点的结构形态进行表征,结果表明掺杂了Sm~(3+)的ZnO量子点其微观结构发生改变。此外,通过荧光光谱和分光光度计分析了稀土离子和ZnO基质之间的能量传递作用,结果显示掺杂后的ZnO量子点其发光性能明显改变。     

Lu_2O_3:Yb~(3+),Tm~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能(英文)

采用碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,用共沉淀法制备Yb3+和Tm3+共掺杂的Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶。研究Tm3+摩尔分数、Yb3+摩尔分数和煅烧温度对Lu2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶的结构和上转换发光性能的影响。结果表明:所制备的纳米晶具有纯的Lu2O3相,结晶性较好。当掺杂的Tm3+浓度超过0.2%(摩尔分数)时,出现浓度淬灭效应。Tm3+和Yb3+的最佳掺杂比分别为0.2%和2%(摩尔分数)。在980nm半导体激光器的激发下,样品发射出蓝光(490nm)和红光(653nm),分别对应Tm3+的1G4→3H6和1G4→3F4跃迁。发射强度与激发功率的关系表明,Tm3+的1G4能级布居是三光子能量传递过程。随着煅烧温度的升高,上转换发光强度增强,这主要是因为随着温度的升高纳米晶表面的OH?减少和纳米晶尺寸增大。     

添加TiO_2和ZrO_2对火焰热喷涂Al_2O_3涂层性能的影响（英文）

采用火焰热喷涂技术在低碳钢表面上沉积制备添加25%ZrO_2(简称AZ-25)和3%TiO_2(简称AT-3)增强体的Al_2O_3涂层,对涂层的显微组织、相组成、显微硬度和摩擦学性能进行了研究。X射线衍射(XRD)结果表明,AT-3涂层的主要相组成为α-Al_2O_3,此外还含有一些亚稳的β-Al_2O_3和κ-Al_2O_3相。而AZ-25涂层的主要相组成为α-Al_2O_3,还有一些q-ZrO_2和m-ZrO_2相。在大多数实验条件下,AT-3涂层的摩擦学性能(摩擦因数、磨损率)均比AZ-25涂层要好。添加ZrO_2增强体会导致涂层的显微硬度降低,而添加TiO_2会使涂层硬度增加。     

化学共沉淀法制备BaAl_2Si_2O_8:Eu~(2+)荧光粉及其发光特性

采用化学共沉淀法一次煅烧工艺制备BaAl2Si2O8:Eu2+荧光粉。用X射线衍射仪、荧光分光光度计和扫描电镜等对BaAl2Si2O8:Eu2+荧光粉的相结构、发光性能、形貌进行表征。结果表明,化学共沉淀法合成了单相的BaAl2Si2O8:Eu2+,且粒度小,分布均匀,呈类球形。在320nm激发下,其发射主峰位于465nm附近,当Eu2+的掺杂浓度为3.5%,发光强度达到最大值,猝灭浓度有所提高,这主要是由于纳米微粒边界对能量共振传递的阻断和猝灭中心在纳米晶内分布的涨落性引起的。