纳秒/皮秒激光加工CaSiO_(3) LTCC的可行性对比研究

围绕硅酸钙低温共烧陶瓷叠层基板难加工的问题,对比纳秒和皮秒激光加工对CaSiO_(3) LTCC的影响、激光作用后的成分以及不同激光参数下CaSiO_(3) LTCC的烧蚀特性,通过硬度变化评价两种激光加工的可行性。结果表明:两种激光加工后的区域皆呈现出粉末层及重铸层的叠加,重铸层产物均为CaSiO_(3),皮秒激光加工后的形貌优于纳秒加工后的形貌;纳秒和皮秒的烧蚀深度分别在97.2~442.6μm和161.7~461.7μm范围内,随激光功率的增加以及速度和填充间距的减小,烧蚀深度基本呈线性增加的趋势,激光功率是影响烧蚀深度的主要因素;皮秒激光作用后的表面粗糙度整体比纳秒激光更低,化学铣切后最小可达6.41μm;纳秒作用后表面热影响区硬度分别下降72.0%~77.2%,较皮秒激光加工更利于后续机加工处理。

xCaSiO_3·LiBO_2固溶体中硅氧四面体微结构形态的拉曼光谱研究

本文测定了xCaSiO3 ·LiBO2 (重量比 ,x =0 ,0 2 5 ,0 33,0 5 0 )系列的拉曼光谱 ,分析了硅氧四面体的微结构形态及其随SiO2 浓度的变化。结果表明 ,在所研究的浓度范围内 ,其微结构单元 ,即Qi(i =0 ～4)均以孤立的硅氧四面体存在 ,且随SiO2 浓度的增加 ,Q2 ,Q4 的丰度有明显增加 ;此外 ,硅氧四面体的伸缩振动谱峰的积分强度总和与SiO2 浓度呈线性相关 ,为采用拉曼光谱直接分析矿物、炉渣、玻璃和土壤中的SiO2

Reaction pathway led by silicate structure transformation on decomposition of CaSiO_3 in alkali fusion process using NaOH

The mechanism of decomposition of calcium inosilicate(CaSiO_3) synthesized through chemical deposition method using analytical reagent NaSiO_3·9H_2O and CaCl_2 during the alkali fusion process using NaOH was investigated by Raman spectroscopy in situ,X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectrometer(FTIR).The results show that the tetrahedral silica chains within CaSiO_3 are gradually disrupted and transformed into nesosilicate with the isolated SiO_4 tetrahedra at the beginning of the alkali fusion process.The three intermediates including Ca_2SiO_4,Na_2CaSiO_4 and Na_2SiO_3 appear simultaneously in the decomposition of CaSiO_3,while the final products are Ca(OH)_2 and Na_4SiO_4.It can be concluded that there exist two reaction pathways in the alkali fusion process of CaSiO_3:one is ion exchange,the other is in the main form of the framework structure change of silicate.The reaction pathway is led by silicate structure transformation in the alkali fusion process.

共掺Tb,Gd偏硅酸钙(CaSiO_3)的发光性质

采用高温固相反应法合成出单掺 Tb和共掺杂 Tb,Gd的 Ca Si O3多晶粉末样品 ,研究了其发光性质。在 36 5nm下激发 Ca Si O3∶ Tb在可见光区具有由 5D4 - 7F6 跃迁引起的蓝光发射和由 5D4 - 7F5跃迁引起的绿光发射 ,随着 Tb3+离子浓度的增加 ,5D3能级发生猝灭而增强 5D4 能级的发射。共掺杂样品由于 Gd3+ 离子的加入 ,极大的提高了 Tb3+ 的发光强度 ,由于能级匹配 ,Gd3+ 离子通过无辐射共振能量传递敏化 Tb3+ 的发光。

非离子表面活性剂对CaSiO_3:Pb,Mn发光材料性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了CaSiO3:Pb,Mn荧光粉,运用荧光光谱、DTA-TG、XRD、TEM等手段对其进行了表征。结果表明,在溶胶过程中分别加入三种非离子型表面活性剂ON70、TO8和XL80后,样品荧光强度均增强,以XL80的效果为最佳。当V(XL80)∶V(溶胶)的体积比为0.5∶50时,所得样品荧光强度约为高温固相法样品的3倍,且粒子分散性好,选区电子衍射图出现单晶点阵排列,纳米晶平均粒径约150nm;当V(XL80)∶V(溶胶)为1∶50时,荧光粉粒子形貌呈现长短、宽窄不一的纳米棒状,电子衍射图呈现更规则有序的单晶点阵。

钙钛矿型CaSiO_3解压缩和重压缩过程的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法 (MD)研究了 3 0 0K时钙钛矿型CaSiO3 ,从高压到负压的解压缩过程 .MD模拟获得的P V关系与实验数据相近 ,与已报道的MD模拟数据基本一致 ,所得体积模量也在实验数据分布范围内 .减压缩和重压缩的MD模拟数据与实验结果相似 .钙钛矿型CaSiO3 解压缩成非晶态时 ,存在两个结构破坏阶段 :破坏硅氧八面体和破坏钙氧二十面体 .当钙氧二十面体被破坏后 ,重压缩不能得到钙钛矿型结构 .只要钙氧二十面体未被破坏 ,重压缩可恢复钙钛矿型结构 .本研究得到的结果尚未见相关报道 .由MD模拟数据计算了CaSiO3 系统的红外光谱 ,分析这些数据可知钙钛矿型CaSiO3 解压缩非晶化是一个二阶软模相变 .研究表明钙钛矿型CaSiO3 结构存在一个等容的亚稳极限 ,其解压缩非晶化是一个受动力学控制的亚稳状态 .

SiO_2/CaSiO_3复合粉体对水泥基材料早期性能的影响

目的为探讨SiO2／CaSiO3复合粉体对水泥基材料早期性能的影响．方法采用400目、800目的天然硅灰石分别与浓盐酸反应制备了两种细度的SiO2／CaSiO3复合粉体，测试其在水泥基材料中的火山灰活性及3d龄期的抗压强度和抗拉强度．结果在5％～15％掺量内，掺复合粉体的砂浆3d抗压、抗拉强度均高于空白砂浆，掺DSV大的复合粉体砂浆强度高于掺DSV小的复合粉体砂浆强度．结论本实验制备的SiO2／CaSiO3复合粉体具有较高的活性，可提高砂浆的早期强度；应优选DSV较大的天然硅灰石为原料制备SiO2／CaSiO3复合粉体．

CaSiO_3及其熔体结构的高温拉曼光谱研究

采用铜蒸气脉冲激光光源和时间分辨探测技术,测定了CaSiO3晶体及其熔融态的常温及高温拉曼光谱(在298～2000K的温度范围),观察了其在高温下的相转变、升温过程及其熔体的特征光谱变化。通过谱图解析,研究分析了熔体微结构单元硅氧四面体Qn(n为单个硅氧四面体的桥氧数)分布。

CaSiO_3结晶度的测量

本文介绍了材料结晶度的测量原理和实验方法,并以CaSiO_3结晶度的测量为实例加以说明。

B_2O_3掺杂对α-CaSiO_3/Al_2O_3陶瓷低温烧结及微波介电性能的影响

通过传统固相法制备了α-CaSiO_3/Al_2O_3-B_2O_3微波介质陶瓷,研究了不同B_2O_3添加量对α-CaSiO_3/Al_2O_3陶瓷烧结特性、相组成及微波介电性能的影响,通过XRD、SEM和网络分析仪对其相结构、微观形貌和微波介电性能进行了表征。结果表明:B_2O_3的添加使陶瓷的烧结温度从1375℃降低到了1100℃,并使主晶相由α-CaSiO_3相变为β-CaSiO_3相;当B_2O_3的添加量为3wt%时,在1100℃烧结2 h可获得最佳微波介电性能:εr=6.21,Q×f=30471GHz,τf=-34.58 ppm/℃。

溶胶-凝胶法制备CaSiO_3:Eu^(3+)Bi^(3+)

采用溶胶-凝胶法制备出了CaSiO_3:Eu^(3+)Bi^(3+),利用DTA样品进行了检测并分析了其反应过程。XRD谱图表明:在CaSiO_3中少量掺杂Eu^(3+)、Bi^(3+)并没有改变其晶体结构。

制备条件对溶胶-凝胶法制备CaSiO_3:Eu^(3+)Bi^(3+)影响的研究

采用溶胶-凝胶法制备出了CaSiO_3:Eu^(3+)Bi^(3+),并通过实验找到了合成CaSiO_3:Eu^(3+)Bi^(3+)的最佳合成条件。

Li_2CaSiO_4:Dy^(3+)发光性能研究

Dy3+掺杂浓度对Li2CaSiO4:Dy3+发光强度、色坐标、衰减行为的影响进行了系统研究。结果表明Li2CaSiO4:Dy3+能被近紫外光有效激发,产生Dy3+特征的蓝光和黄光;Dy3+最优掺杂浓度为2.5%,衰减寿命为0.78 ms;色坐标CIE位于白光区域;Li2CaSiO4:Dy3+是一种潜在的白光LED用荧光粉。

分子动力学模拟计算钙钛矿型CaSiO_3解压缩过程的红外振动谱

对钙钛矿型CaSiO3从高压下解压缩变成非晶态的过程进行了分子动力学模拟,模拟所得的压力-体积关系与实验值符合较好.利用不同压力下的平衡构型计算了红外振动频谱,给出了六张振动频谱图.这些频谱图的变化与结构的变化完全一致,也与配位数的变化一致.从谱图上,观察到了非晶态出现的特征和钙钛矿型结构崩溃的迹象.多非晶形性转变是在压力非晶化后才出现的,这是一个新论点.

CaSiO_3晶体结构的研究

本文介绍了CaSiO3的性质及应用,并采用平面波超软赝势法对其晶体结构结构进行了优化,计算了晶格常数,并对计算结果进行了分析。优化后的晶体参数能很好的与实验数据吻合。为CaSiO3的设计和应用提供了理论依据。

超声条件下溶胶-凝胶法制备CaSiO_3∶(Pb,Mn)发光材料的研究

采用溶胶-凝胶法并辅以超声技术制备了CaSiO3∶(Pb,Mn)发光材料,对合成物运用荧光光谱、DTA-TG、XRD、FTIR、TEM等手段进行了表征。研究了制备时的物料配比、超声时间及焙烧温度对样品发光强度的影响,找到了最佳的合成条件。结果表明,所得样品其荧光强度约为高温固相法样品的2倍,平均粒径则降低约300 nm。

CaSiO_3/TiO_2复合生物陶瓷的制备与体外性能研究

CaSiO3陶瓷作为潜在的生物材料受到广泛研究,它生物活性好,但化学稳定性、生物相容性、烧结以及力学性能不理想。本研究利用固相反应法分别将CaSiO3与TiO2以摩尔比2:1、3:1以及5:1进行混合,在1100℃下煅烧制备了物相为β-CaSiO3与CaTiSiO5的CaSiO3/TiO2复合陶瓷。复合陶瓷的化学稳定性、常压下煅烧的致密度、力学性能比CaSiO3陶瓷都得到了较大提升。随着CaSiO3含量上升,复合陶瓷力学性能及化学稳定性上升,但在模拟体液中诱导磷灰石形成的能力明显下降。研究结果表明,CaSiO3/TiO2复合陶瓷是一种有应用潜力的骨修复材料,且材料性能可通过改变组分实现调控以适应骨修复需要。

高压下CaSiO_3钙钛矿的从头算研究(英文)

利用考虑声子效应的准谐近似Debye模型势结合基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了高温高压下CaSiO_3钙钛矿的热力学性质.在常温常压下CaSiO_3钙钛矿的状态方程与实验结果吻合得很好.获得了压强上升到150 GPa,温度上升到2000 K时CaSiO_3钙钛矿的热力学参量体积模量、热膨胀和热容与温度和压强的关系.

CaSiO_3∶Eu^(3+)红色荧光粉的制备及电荷补偿剂对发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了CaSiO_3∶Eu^(3+)荧光粉,通过对样品的X射线衍射谱及光致发光光谱的测试和表征,研究了不同Eu^(3+)和电荷补偿剂Li+浓度下,CaSiO_3∶Eu^(3+)荧光粉的物相结构和发光性能。结果显示CaSiO_3∶Eu^(3+)荧光粉发射光谱是由位于595nm和614nm处的主峰构成的双峰谱线,激发光谱为多峰宽谱,谱峰位于220~280nm范围内。Eu^(3+)含量对CaSiO_3∶Eu^(3+)发光性能有明显的影响,随Eu^(3+)浓度的增大,CaSiO_3∶Eu^(3+)的发光强度呈现先增大后减小的规律,Eu^(3+)浓度为1%(摩尔分数,下同)时,发光强度最大。电荷补偿剂Li^+可以显著提高CaSiO_3∶Eu^(3+)的发光强度,当Li^+浓度为4%时,增强效果最为显著。

超细CaSiO_3粉体的合成及其生物活性的研究

本文以分析纯硝酸钙和硅酸钠为原料 ,采用直接沉淀法制备了硅灰石超细粉体。讨论了反应物浓度和热处理制度对产物粒径的影响。