透明SiO2-Al2O3-CaO-CaF2微晶玻璃中Tb^3＋的发光性能研究

通过对1.0mol%Tb2O3掺杂45SiO2-20Al2O3-10CaO-25CaF2玻璃进行热处理制备出透明微晶玻璃,经XRD分析微晶玻璃内析出了大小约为27nm的CaF2颗粒。并分别在紫外和X射线激发下研究了Tb3+在基质玻璃和透明微晶玻璃中的发光行为。结果表明:微晶玻璃中CaF2纳米晶颗粒的析出有利于提高Tb3+的发光性能,紫外激发时,Tb3+的545nm特征发光强度增强了4倍;而X射线激发时,Tb3+的545nm特征发光强度增加了3.5倍。

NiCr／Cr3C2-BaF2·CaF2高温自润滑耐磨涂层的制备与摩擦磨损特性

采用加压氢气还原和固相合金化技术,以BaF2.CaF2共晶、Cr3C2颗粒为核心,制备了NiCr合金包覆的NiCr/Cr3C2-BaF2.CaF2复合粉末,采用大气等离子喷涂技术制备相应涂层.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和SRV摩擦磨损试验机等分析测试技术,研究了涂层组成、结构以及从室温到500℃涂层的摩擦磨损性能.研究结果表明:研制的NiCr/Cr3C2-BaF2.CaF2复合涂层是一种性能优良的高温自润滑耐磨涂层,表面包覆的致密NiCr层抑制了喷涂过程中颗粒的氧化、脱碳和烧蚀,涂层的显微硬度和结合强度较高;涂层在室温下的摩擦系数为0.74±0.02,随温度升高摩擦系数逐渐降低,500℃时降低为0.38±0.03,涂层和对偶球Si3N4的磨损率与室温相比显著下降.摩擦机理研究发现,高温下BaF2.CaF2共晶软化,导致涂层剪切强度比室温时明显变低,在摩擦表面形成了连续的BaF2.CaF2润滑膜.

MOCVD法在(220)CaF2衬底上生长ZnO薄膜及其性能研究

采用金属有机化学汽相沉积(MOCVD)法在(220)CaF2衬底上外延生长ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱和光致发光谱(PL)对ZnO薄膜的结构和光学性能进行了分析。XRD结果表明,所制备的ZnO薄膜结晶性能良好,具有高度的(002)的择优取向,002衍射峰的半高宽(FMHM)为0.115°。所制备的ZnO薄膜透明,透过率超过85%。在常温的(He-Cd激光器)PL谱中,只有378.5 nm的带边发射。用同步辐射光源测试的真空紫外光谱中,在低温20K时,出现218 nm、368 nm、418 nm、554 nm发光峰,其中368 nm峰强度随着温度的升高强度逐渐下降,到常温时几乎消失。

CaF2对CaO-Al2O3-CaF2熔体结构影响的分子动力学研究

采用分子动力学的方法研究了不同CaF2含量下CaO-Al2O3-CaF2三元渣系熔体结构的变化规律,包括熔渣的短程结构、中程结构和键角的变化.结果表明:Ca—F,Al—F,Ca—O,Al—O的平均键长分别为0.2345,0.1895,0.2325,0.1745nm.随着CaF2的加入,Ca^2+与配位的阴离子(O^2-,F^-)存在动态平衡现象,总配位数维持在6~7之间.研究体系中Al—O四面体结构存在由复杂(Q^4和Q^3)向简单(Q^2和Q^1)的转变,同时还会发生Al—O四面体[AlO4]^5-向[AlO3F]^4-结构的转变,两种转变的综合作用使熔体的网络结构解聚,为CaF2改善CaO-Al2O3-CaF2熔渣的流动性提供了合理的微观解释.键角分析表明F^-在体系中更多的是替换原来O^2-的位置,以Al^3+为核心的网络结构依然为四面体结构,没有引起大规模的原子重新排列.

Yb∶CaF2透明陶瓷的制备与性能研究

采用共沉淀法合成5at%Yb∶CaF2纳米粉体。该粉体为纯立方CaF2相,平均颗粒尺寸为45 nm。Yb∶CaF2纳米粉体呈立方体状,具有较好的分散性。通过真空预烧结合热等静压烧结(HIP)后处理制备5at%Yb∶CaF2透明陶瓷,研究了真空预烧温度对陶瓷物相、致密度、显微结构及光学透过率的影响。结果表明,不同温度真空预烧的陶瓷均为纯立方相,在650℃真空预烧的5at%Yb∶CaF2陶瓷经HIP处理后具有最好的光学质量,其在1200 nm处的直线透过率达到87%(厚度为3 mm)。

一套小型数据获取系统及CaF2(Eu)性能的测量

介绍了用于暗物质预先研究的一套小型数据获取系统。软件由 VC+ + 6 .0开发而成 ,有很好的工作界面。利用这套系统初步测量了即将用于 WIMP探测的 Ca F2 (Eu)晶体的性能。

NaCl-KCl-MgCl2熔盐中的CaF2溶解行为及其对液镁汇集的影响

采用XRD、气冷阴极等手段对CaF_2在NaCl-KCl-MgCl_2电解质体系中的溶解行为及其对液镁汇集状况进行研究。研究表明,CaF_2在NaCl-KCl-MgCl_2熔盐溶解行为表现为CaF_2与MgCl_2反应生成CaCl_2和MgF_2,且随着CaF_2含量的添加,体系氟离子和钙离子浓度逐渐升高,但氟离子增加量相当较慢;CaF_2对液镁汇集的影响表现为与电解质中的MgO结合生成Mg_2OFCl和Mg_2OF_2,降低MgO对液镁汇集的影响,镁在阴极呈现大颗粒的片状结构;随着CaF_2添加量的增加,NaCl-KCl-MgCl_2熔盐体系表面张力逐渐降低,主要受反应产物CaCl_2生成的影响。

BaF2-CaF2-CaCl2三元系熔盐电解体系的物理化学性质

研究了BaF2-CaF2-CaCl2三元系电解质体系的物理化学性质,为熔盐电解法制备Al-Ca合金奠定基础.采用阿基米德法,测定了BaF2-CaF2-CaCl2体系的密度;采用差热-热重分析法,测定了BaF2-CaF2-CaCl2体系初晶温度;采用连续变化电导池常数（CVCC）法,测定了BaF2-CaF2-CaCl2体系的电导率;采用循环伏安法研究了该体系的电化学行为.

CaF2掺量对阿利特-硫铝酸钡钙水泥矿物形成及力学性能的影响

以石灰石、拜耳法赤泥、钡泥等为主要原料制备阿利特-硫铝酸钡钙水泥,研究CaF2掺量对水泥矿物形成情况、工作性能、力学性能的影响。借助X射线粉末衍射仪(XRD)、金相显微镜分析熟料的矿物形成及分布情况。结果表明:适量CaF2的引入能使C3S、C3.75B0.25A3S珔低温共存,掺量不足或过多均会影响矿物的形成及力学性能;当掺量为0.7%(质量分数)时,矿物的形成情况最好,1、3、28 d时抗折/抗压强度分别为6.1 MPa/34.5 MPa、7.3 MPa/39.2 MPa、9.2 MPa/59.0 MPa。

沉淀法控制制备亚微米与纳米CaF2

本文在纯水溶剂和乙醇/水混合溶剂中沉淀制备亚微米和纳米CaF2粉体,对沉淀产物的粒径控制进行了研究。用TEM和XRD对CaF2沉淀的粒径和形貌进行表征。在纯水溶剂中,通过改变反应物浓度和反应物混合速度以控制形核和晶粒长大比例,成功制备了粒径分别为242nm,79nm和51nm的CaF2粉体。在混合溶剂中,通过改变水/乙醇的体积比改变混合溶剂的介电常数从而改变CaF2的溶解度的方法,在1∶1,1∶4和纯乙醇中分别获得粒径为31nm,23nm和12nm的CaF2粉体,沉淀粒径的倒数和混合溶剂介电常数的倒数间呈线性关系。结果表明,在水溶液中通过控制形核和晶粒长大比例适宜制备粒径较大的沉淀粉末,混合溶剂中改变CaF2的溶解度适合制备纳米级沉淀粉体,两种手段综合运用,可以在大范围内调节沉淀粉末粒径。

3CA·BaSO4-C11A7·CaF2型水泥生料煅烧特性研究

研究了3CA·BaSO4-C11A7·C11A7·CaF2型水泥生料的煅烧特性.研究表明,这种水泥生料有较强的反应能力,熟料形成温度较低.生料煅烧过程中,主要表现为固态烧结.这是该生料煅烧时的显著特征.

共掺调剂离子Na+/Gd^3+调控Eu∶CaF2晶体的发光特性研究

采用多孔坩埚温度梯度法生长了0.6at%Eu∶CaF2晶体和共掺0.6at%Eu,6.4at%Na∶CaF2,0.6at%Eu,6.4at%Gd∶CaF2晶体。XRD测试表明晶体仍均表现为纯CaF2的立方相,共掺后吸收强度降低。以398 nm氙灯激发晶体材料,荧光光谱表明共掺调剂离子后可明显增加Eu^2+在424 nm处的发光强度,而Eu^3+的特征发射5D 0→7F J(J=1,2,3,4)除了表现出半峰宽变大外,峰位和强度均无明显变化。0.6at%Eu,6.4at%Gd∶CaF2表现出Eu^3+的5D 2→7F 3和5D 0→7F 0特征发射峰,主要可能归因于共掺Gd^3+后打破了非反演对称结构,R值(电、磁偶极跃迁比值)明显降低,提高了晶体格位结构的对称性。共掺Na+后在CIE色域坐标图上显示坐标由(0.3037,0.1425)可变为(0.2043,0.0626),对应从紫色到蓝色的色域调控。

共沉淀纳米粉体制备Yb:CaF2激光陶瓷及其性能研究（英文）

利用共沉淀法合成的粉体,通过真空烧结结合热压烧结后处理制备了掺镱的氟化钙透明陶瓷(Yb:CaF2)。在600℃预烧1 h,700℃热压烧结2 h制备的5at%Yb:CaF2透明陶瓷在1200 nm处的直线透射率达到92.0%。对陶瓷的显微结构、光谱特性和激光性能进行了测试和讨论。研究结果表明,陶瓷样品的显微结构均匀,平均晶粒尺寸为360 nm。此外,计算得到Yb:CaF2陶瓷在977nm处的吸收截面和1030nm处的发射截面分别为0.39×10–20和0.26×10–20cm2。最后,对Yb:CaF2陶瓷激光性能进行了表征,得到最大输出功率为0.9 W,最大斜率效率为23.6%。

镁合金表面CaF2/MgF2复合膜层的制备及降解行为

为改善镁合金的耐蚀性能,采用化学沉积法在AZ31镁合金表面制备了微纳级别尺度CaF2/MgF2复合膜层,分析该复合膜层的形貌、成分及相结构。采用Hank’s仿生溶液中浸泡和电化学测试技术,结合浸泡过程中膜层EIS谱和表面形貌成分的变化,研究CaF2/MgF2复合膜层的体外降解行为。结果表明:该复合膜层外层为纳米尺度的片状CaF2晶体,内层为致密的MgF2转化膜。CaF2膜层提高了单一氟转化层的自腐蚀电位φcorr和极化电阻Rp,浸泡13 d后其电荷转移电阻仍维持在1×10^4Ω·cm^2以上。试样在Hank’s溶液中浸泡7 d后CaF2膜层发生局部溶解;9 d后在CaF2层局部脱落处,Cl渗透到MgF2膜层而发生点蚀。

CaF2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系表面张力和渣-钢间界面张力的研究

本文对CaF_2-CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2电渣渣系组成进行了炉渣密度、表面张力以及37CrNi3MoVA钢表面张力和渣-钢间界面张力的测量,讨论了不同组元对这些性质的影响。

掺杂银对超音速火焰喷涂NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2涂层的影响

以机械混合方法制备的NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2-Ag复合粉末为喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂技术制备NiCr/Cr3C2-BaF2·CaF2-Ag自润滑复合涂层.利用XRD研究了涂层的相组成和晶体结构,利用SEM对其微观形貌进行了表征.使用显微硬度计和万能试验机分别对涂层的硬度和结合强度进行评估,并采用球-盘式高温摩擦磨损试验机检测涂层在25~800℃范围内的摩擦磨损性能.结果表明:金属Ag的掺杂仅略微降低了涂层的硬度和结合强度,且涂层在25~800℃范围内表现出良好的摩擦磨损性能;Ag的塑性使得涂层在25~350℃温度范围内具有良好润滑性;温度达到500℃及以上时,磨痕表面反应产生的AgCrO2和BaCrO4对涂层的耐磨、减摩发挥着重要作用.

CaF2包覆Zn2SiO4：Mn^2＋绿色荧光粉的发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在Zn2SiO4:Mn2+荧光粉颗粒表面包覆一层CaF2薄膜,研究CaF2膜对Zn2SiO4:Mn2+荧光粉的表面形貌以及发光性能的影响。利用扫描电子显微镜、XPS光电子能谱仪、荧光光度计分析包膜荧光粉的表面形貌、成分、紫外发射特性,并在模拟的等离子显示器工作条件下测试材料的真空紫外特性,与未包覆的Zn2SiO4:Mn2+荧光粉的各项性能进行比较。结果表明,CaF2在Zn2SiO4:Mn2+荧光粉表面呈细小颗粒状弥散分布,包覆后的荧光粉的亮度得到了明显的提高,余辉时间没有改变,色坐标未发生较大漂移,此结论对于改善PDP的显示性能及降低其成本均具有重要意义。

CaF2-Al2O3-MgO电渣微结构的原位拉曼光谱及27Al魔角旋转核磁共振研究

运用原位拉曼光谱和27Al魔角旋转核磁共振研究了CaF2-Al2O3-MgO电渣重熔渣晶体、玻璃和熔体的微结构及铝配位数的变化.利用X射线粉末衍射分析获得该晶体样品中存在的物相,分别基于密度泛函理论及量子化学从头算分析了S-6530晶体和熔体中相关物相的拉曼振动波数及散射活性,并对其主要振动模式进行了归属.结果表明,S-6530晶体中铝主要以六配位形式存在,并有少量的四、五配位.在升温过程中,其中MgAl2O4物相的Al-O多面体由[AlO6]转变成[AlO4]与[AlO5]共存.Al在熔体和玻璃结构中主要以[AlO4]四面体的形式存在,其占比高达71.1%,相较于其晶态,[AlO5]的占比也增加至28.6%.基于构建的熔体团簇模型的量子化学从头算表明,[AlO4]构型倾向于以Q3,Q4连接方式为主的层状和架状结构,而[AlO5]构型则倾向于单体形式.

B2O3对电渣重熔冶炼COST-FB2钢用CaF2基熔渣挥发性能的影响

使用高温同步热分析仪,以10 K/min的升温速率对55%CaF2-20%CaO-3%MgO-22%Al2O3-x%B2O3(质量分数,x≤3.0)的失重率进行测定.根据测定结果确定挥发反应机理函数G(α)和动力学参数,并分析挥发反应机理.结果表明:随B2O3加入量增加,熔渣挥发失重量降低;温度≥1 673 K时,熔渣挥发机理函数为G(α)=α,符合Mampel power law (n=1),熔渣挥发受挥发组元的形核长大控制;加入质量分数0.5%B2O3使熔渣挥发活化能从458.69 kJ·mol^-1降低至431.54 kJ·mol^-1,但B2O3加入量≥1.0%,活化能变化不明显;B2O3加入可抑制熔渣吸潮,为降低熔渣烘烤成本,熔渣中B2O3加入量应≥1.0%;提高炉内CaF2分压,可大幅降低熔渣的挥发失重及熔渣挥发对冶炼铸锭质量的影响.

X-射线荧光光谱法测定萤石中CaF2含量的不确定度评定

采用X－射线荧光光谱法测定萤石中CaF2的含量，讨论了该检测过程中不确定度的主要来源，计算公式中各变量的不确定度。并对扩展不确定度做出评定，获得较为完整的定量分析报告。