Gd3+掺杂La2Mo2O9的相稳定性及热导率

La2Mo2O9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Gd203掺杂La2Mo2O9制备了一系列La2-xGdxMo2O9 (x=0.0~0.5)固溶体,研究了掺杂Gd3+对La2Mo2O9相稳定性和热导率的影响。结果表明,随着Gd3+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Gd3+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)。     

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)。     

V掺杂对Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)层状结构铁电陶瓷电性能的影响

用高温固相烧结法制备了V~(5+)掺杂的Bi_3.25La_0.75Ti_3O_(12)(BLT)层状结构铁电陶瓷.利用XRD对Bi_3.25La_0.75Ti_(3-x)VxO_(12+x/2)(BLTV-x)材料结构进行了晶相分析,结果表明所制备的陶瓷均具有单一的正交相结构.样品的介电常数温度谱显示:V~(5+)掺杂提高了材料的介电常数,x=0.03时介电常数最大,但样品的居里温度并没有发生大的变化.样品的介电损耗谱表明:由于V~(5+)掺入,由氧空位引起的样品介电损耗被极大的压制,在x=0.06时损耗最小.通过对材料的直流电导与温度关系的Arrhenius拟合,分析了样品的导电机理,结果显示V~(5+)的掺杂大大降低了材料中氧空位的浓度,使得陶瓷样品的电性能得到了很好的改善.     

稀土锆酸盐Sm_2Zr_2O_7的二价离子掺杂研究

研究了二价元素Ca、Sr、Ba在稀土锆酸盐Sm_2Zr_2O_7中掺杂固溶情况,并采用激光闪射法测定了固溶样品的热导率.X射线衍射数据表明,相对于Mg~(2+)离子,Ca~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)离子在Sm_2Zr_2O_7中的固溶度并不大,在较小的掺杂量时,就有相应的锆酸盐化合物相析出,这是掺杂机制的不同造成的;而固溶样品的热导率测试结果说明,掺杂能降低材料的热导率,但降低幅度不大.     

稀土Gd3+掺杂对钴铁氧体结构与吸波性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,C_4H_6CoO_4·6H_2O和FeCl_3·6H_2O为原料,晶化温度180℃,晶化时间8 h,在pH=11的条件下采用水热法制备钴铁氧体纳米颗粒。探究了稀土元素Gd~(3+)的掺杂量对纳米钴铁氧体微观结构与吸波性能的影响。利用X射线衍射(XRD)仪、红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和矢量网络分析(VNA)仪对制备的复合钴铁氧体结构性能进行表征。结果表明,稀土元素Gd~(3+)会对钴铁氧体的晶粒尺寸、形貌和吸波性能产生较大影响。当稀土元素Gd~(3+)掺杂量x≤0.025时,复合钴铁氧体晶粒尺寸随着掺杂量增加在逐渐减小,晶格常数逐渐增加,颗粒的形状变为不规则四边形。当稀土元素Gd~(3+)掺杂量x0.025时,由于稀土元素Gd~(3+)在钴铁氧体中固溶度达到限值,会产生Gd(OH)_3杂质,使钴铁氧体晶粒尺寸变大。当稀土元素Gd~(3+)的掺杂量x=0.025时,所制备的钴铁氧体介电损耗与磁滞损耗增强,吸波反射率达到最小,为-14.9 dB。     

La2O3含量对Mo2NiB2金属陶瓷微观组织及断裂性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了不同La_2O_3含量(0,0.3,0.6,0.9,1.2 mass%)的Mo_2NiB_2金属陶瓷材料,用电子万能材料试验机测定材料的弯曲强度与断裂韧性,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)观察分析材料的物相和组织结构。结果表明:随着La_2O_3含量的增加,Mo_2NiB_2金属陶瓷断裂韧性逐渐下降,当La_2O_3含量为0.6 mass%时,其弯曲强度值达到最大,为1050.36 MPa;Mo_2NiB_2金属陶瓷断裂的断裂方式表现为:Mo_2NiB_2相呈现脆性解理断裂,Ni基固溶体相主要为韧窝延性断裂。     

Sm_(0.1)Nd_(0.1)Ce_(0.8)O_(1.9)/La_2Mo_2O_9复合电解质材料的制备及性能表征

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP)和溶胶凝胶法分别合成了Sm_(0.1)Nd_(0.1)Ce_(0.8)O_(1.9)(SNDC)和La_2Mo_2O_9(LAMOX)粉末,并用常压烧结的方法制备了不同比例的SNDC和LAMOX复合材料,通过XRD和SEM等手段表征了不同复合比例样品的物相和表面形貌并测试了烧结样品的电导率。结果表明,复合样品的电导率在相变点前后随着复合量增加变化趋势相反,其中LAMOX含量为20mol%的样品在550℃时的电导率能达到0.01 S/cm,高于同温度下SNDC电导率。     

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。     

红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

SrCO_3掺杂La_2Ti_2O_7陶瓷的电性能

通过固相反应合成法制备了La_2Ti_2O_7陶瓷,研究了SrCO_3掺杂对La_2Ti_2O_7陶瓷的电学性能的影响,并对导电机理做了初步的探讨分析.实验表明,随着Sr量的增加,电导激活能有下降的趋势,导致材料的电导率增加.在100 Hz～10 MHz频率下未掺杂Sr和掺杂量为x=0.01试样的介电常数分别为46和67,介电损耗都在1×10~(-3)数量级,说明这种材料具有较好的介电性能.     

Cu离子掺杂对Ni-Zn铁氧体结构和介电性能的影响（英文）

通过传统的陶瓷制备工艺制备了一系列Cu掺杂的Ni_(0.5-x)Cu_xZn_(0.5)Fe_2O_4(x=0.12,0.16,0.20,0.24,0.28)尖晶石铁氧体,研究Cu离子掺杂对其结构和介电性质的影响。XRD结果表明所有样品均生成了单一的立方尖晶石结构,并且晶格常数随着Cu掺入量的增加而增加。通过扫描电镜观察到位于晶界处的白色颗粒为富Cu相。介电常数随频率变化曲线显示出尖晶石铁氧体典型的介电行为。但介电损耗随频率变化曲线则表现异常,所有的Cu掺杂Ni-Zn铁氧体样品在某一频率下都表现出损耗峰。由于单位体积内Fe~(2+)/Fe~(3+)之间跃迁的电子数目减少,x=0.2的样品电阻率最大,而介电常数和介电损耗则最小。     

La_2O_3,CeO_2掺杂Sm_2Zr_2O_7陶瓷制备及热物理性能

以Sm_2O_3, La_2O_3, ZrO_2和CeO_2为原料,采用固相反应法制备了(Sm_0.5La_0.5)_2(Zr_0.6Ce_0.4)_2O_7陶瓷.用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)研究了样品的相成分和微观组织,用激光脉冲法和推杆法测量了样品的热导率和热膨胀系数.结果表明,所制备的样品具有萤石晶体结构,且组织致密晶界清晰,并具有较低的热导率和满足热障涂层要求的热膨胀系数.     

Cr~(3+)掺杂LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料的制备及性能

采用高温固相法合成了Cr~(3+)掺杂的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,研究了掺杂量对材料物理性能和电化学性能的影响。利用XRD、SEM对材料的结构和形貌进行了表征。结果显示,样品具有棱边清晰的尖晶石形貌。讨论了不同Cr~(3+)掺杂量对LiCrxNi_(0.5-0.5x)Mn_(1.5-0.5x)O_4(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)正极材料性能的影响。充放电测试、循环伏安和交流阻抗测试结果表明:当Cr~(3+)的掺杂量为x=0.1时(LiCr_(0.1)Ni_(0.45)Mn_(1.45)O_4)正极材料的性能最好,0.1、0.5、1、2及5 C的首次放电比容量依次为131.54、126.84、121.28、116.49和96.82 mAh·g~(-1),1 C倍率下循环50次,容量保持率仍为96.5%。     

Cu-Ti掺杂对钡铁氧体显微结构和电磁性能的影响

以Fe_2O_3、Ba CO_3、Cu O和Ti O_2为原料,采用固相烧结法,在经过优化的烧结温度1200℃下进行固相烧结,制备了Cu-Ti共掺杂的钡铁氧体Ba Fe_(12-2)x Cux Tix O_(19)(x=0.00,0.05,0.10,0.15和0.20),并研究了Cu-Ti添加量对钡铁氧体组成,结构和电磁性能的影响。结果表明,掺杂的Cu~(2+)和Ti~(4+)可以进入钡铁氧体晶格中,且在样品中没有观察到第二相;随着Cu-Ti掺杂量的增加所得钡铁氧体的矫顽力逐渐下降,从204.46 k A/m逐渐降低到86.82 k A/m;饱和磁化强度变化很小,在54.61~58.42 A·m~2/kg之间微弱波动;介电常数先增大后减小,但介电损耗正切值几乎不变。     

MnO_2掺杂对KNN基陶瓷性能的影响

采用固态烧结法对K_(0.47)Na_(0.53)Nb O_3(KNN)进行x Mn O_2(x=0,1,1.5和3 mol%)掺杂改性研究,探讨了Mn O_2掺杂对KNN的物相组成、微观形貌及介电常数、介电损耗等性能的影响。结果表明:通过固态烧结法成功制备了掺x Mn O_2的K_(0.47)Na_(0.53)Nb O_3压电陶瓷材料,Mn O_2的掺杂均得到了纯的钙钛矿相,并且随着Mn O_2掺杂量的增加,KNN的晶粒尺寸趋于均匀,气孔减少,致密度提高;适量Mn O_2的掺杂使(K0.47Na0.53)Nb O_3陶瓷材料的压电常数增大,介电损耗减小。     

(La_xYb_(1-x))_2Zr_2O_7热障涂层材料力学性能研究

采用氧化锆、氧化镱和氧化镧固相合成法制备了3种不同成分的热障涂层材料(La_(x )Yb_(1-x))_2Zr_2O_7(x=0,0.5,1.0),经高温无压烧结制备出相对理论密度≥97%的力学性能测试样品。通过三点弯曲法和热机械分析法分别测试了材料的室温弯曲强度和高温杨氏模量。实验结果表明,焦绿石结构的La_2Zr_2O_7和萤石结构的Yb_2Zr_2O_7互相掺杂形成的有限固溶体La Yb Zr_2O_7具有细晶结构,其材料的室温弯曲强度比纯La_2Zr_2O_7相的有所提高,也有利于减缓热障涂层材料在1200℃以上的高温杨氏模量降低程度。     

钽管封装熔炼及热压制备Ba_xCa_((2-x))Si的热电性能研究

采用钽管封装熔炼和热压烧结技术制备了Ba_xCa_((2-x))Si(x=0,0.01,0.03,0.05)热电材料。利用X射线衍射对样品的物相结构进行表征。在300~873 K内研究了该试样的热电性能。结果表明,Ba_xCa_((2-x))Si块体材料的XRD图谱与Ca_2Si的XRD图谱对应一致,但所有样品中都出现了Ca的衍射峰。当Ba掺杂量为0.03和0.05时,样品Ba_xCa_((2-x))Si中还出现了Ba Si杂相。随着Ba掺杂浓度的增加,电导率逐渐减小,塞贝克系数则缓慢增加。在300~873 K内,Ba_xCa_((2-x))Si(x=0.01)的热导率都低于Ca_2Si的热导率。在550~873 K,Ba_xCa_((2-x))Si(x=0.01)表现了较高的热电优值ZT,在873 K时的最大ZT值为0.17。     

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。     

新型热障涂层陶瓷La2-xGdxWMoO9的制备及其热物理性能研究

采用溶胶-凝胶自蔓延合成工艺,以Gd3+作为掺杂离子,以(NH4)6Mo7O24·4H2O,H40N10O41W12·xH2O及La(NO3)3·6H2O为前驱体原料,合成了La2-xGdxWMoO9系(LGWMO,x=0,0.1,0.2,0.3)陶瓷粉体。通过放电等离子烧结技术(SPS)制备出LGWMO系高致密陶瓷材料,借助XRD、激光热导仪、热膨胀系数测试仪、SEM等分析技术对材料的物相组成、热扩散系数、热膨胀系数、微观形貌等性能进行表征;研究了Gd3+离子掺杂量对LGWMO系材料热导率、热膨胀系数的影响。结果表明:少量Gd3+的掺杂(x<0.1)能降低La2WMoO9陶瓷材料的热导率,但不利于La2WMoO9陶瓷热膨胀系数的提高;在Gd3+掺杂量x=0.1时,La1.9Gd0.1WMoO9陶瓷材料具有最佳的热物理性能:热导率λ=0.65W·m-1·K-1(T=298K);热膨胀系数αL=15.04×10-6K-1(T=1273K)。     

火焰喷淬法合成Ca~(2+)-Cr~(3+)共掺LaAlO_3及其红外辐射性能研究

以La_2O_3和Al_2O_3为原料采用火焰喷淬合成技术制备Ca~(2+)-Cr~(3+)金属离子掺杂的LaAlO_3微球陶瓷粉体。采用XRD、SEM对样品物相结构和微观形貌进行表征,利用近红外分光光度计、IR-2型双波段发射率测试仪测定其红外发射率。同时,研究了Ca~(2+)、Cr~(3+)离子掺杂浓度以及高温热处理对LaAlO_3微球粉体红外发射率的影响。结果表明:通过使用火焰喷涂技术能够成功制备出纯相LaAlO_3和金属离子掺杂的LaAlO_3粉体。Ca~(2+)-Cr~(3+)共掺能够显著地提高LaAlO_3的红外发射率,可达到0.9以上;经过1200℃的热处理还能够进一步提高其红外发射率。