可加工Ce—TZP—CePO4陶瓷的显微结构及强度研究

研究了加入ＣｅＰＯ４对Ｃｅ－ＴＺＰ材料结构和强度的影响。结果表明，ＣｅＰＯ４与ＺｒＯ２具有相似的表面形貌，但在其断裂表面呈现明显的层片结构。在适当的烧结温度下，材料中出现明显的“桥接”机制，它可补偿因两者形成弱界面而造成材料强度的降低。

可加工陶瓷材料ZrO_2/CePO_4钻削刀具的磨损

通过ZrO2/CePO4陶瓷的钻削实验,研究刀具磨损特性,分析各因素对刀具磨损的影响.分别应用硬质合金和高速钢钻头对制备的可加工陶瓷ZrO2/CePO4进行钻削加工.通过主后刀面的磨损测试和电镜观察,考察ZrO2/CePO4钻削中的刀具磨损形态、过程以及刀具材料、刀具角度、冷却条件对刀具磨损的影响.结果表明,高速钢刀具因磨损严重,不适于ZrO2/CePO4陶瓷的钻削.可加工陶瓷ZrO2/CePO4钻削过程中,硬质合金钻头的磨损主要包括3种形态:主后刀面磨损、第一副后刀面磨损和横刃磨损.与低碳钢比较,钻削ZrO2/CePO4陶瓷时硬质合金刀具的磨损速度增长较快,冷却条件对刀具磨损的影响显著.刀具材料和冷却条件是影响ZrO2/CePO4陶瓷钻削刀具磨损的主要因素.

弱结合、可加工Ce-ZrO_2/CePO_4陶瓷材料设计

对含有弱结合界面的可加工Ce-ZrO2 /CePO4陶瓷材料的设计进行了研究。结果表明 ,在Ce -ZrO2 中引入CePO4后可形成强弱界面共存的情况 ,弱界面处易形成微裂纹 ,并发生裂纹桥联等形式 ,改善了材料的加工性能。但Ce -ZrO2 /CePO4材料的强度等力学性能受温度等工艺因素影响较大 ,在 15 5 0℃× 2h下颗粒尺寸与发生裂纹桥联等形式相适应 ,耗散了主裂纹扩展的能量 ,增加了材料的断裂功 ,从而使得Ce -ZrO2 /CePO4陶瓷材料具有可加工性的同时仍可维持一定的力学性能 ,且加工损伤变小 。

CePO_4纳米微粒的摩擦学行为

稀土元素由于具有４ｆ电子特性，使其元素及其化合物具有许多特殊的性能．因此，研究和开发稀土在润滑材料领域的应用，具有重要意义［１～６］．本文采用吸附共沉淀表面修饰法制备了磷酸烷酯修饰的ＣｅＰＯ４纳米微粒，并将其分散于基础润滑油中考察其摩擦学行为，试图利...

超声法合成CePO_4纳米线及发光性能研究

用CeO2作为铈源,采用可重复利用的H3PO4及非模板剂的情况下,用低温超声法成功合成了六方结构的CePO4一维纳米线材料。用X-射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和荧光分光光度计（FL）测试样品的物相结构、微观形貌、颗粒尺寸和发光性能;并研究超声时间和PO3-4/Ce3＋摩尔比对产物的形貌和荧光性能的影响。结果表明：实验所做出的样品全部是六方晶系的结构,形貌都为一维纳米线,其纳米线长50~200nm,宽5~40nm左右;不同超声时间和PO3-4/Ce3＋摩尔比的纳米线长径比不同,随超声时间的延长和PO3-4/Ce3＋摩尔比增大纳米线出现团聚现象,产物在250~300nm处有宽的激发峰,在378nm处有一个发射峰,是属于Ce3＋的5d-4f能级跃迁。

ZrO_2/CePO_4可加工陶瓷材料钻削加工的试验研究

分别用高速钢刀具和硬质合金刀具对ZrO_2/CePO_4可加工陶瓷材料进行钻削加工试验。通过比较ZrO_2/Ce-PO_4陶瓷和低碳钢材料的加工过程,分析了ZrO_2/CePO_4陶瓷的加工特性、材料钻削规律及其影响因素。实验结果表明:刀具的磨损是ZrO_2/CePO_4钻削加工的主要特征之一。钻削ZrO_2/CePO_4陶瓷材料的去除过程可分为高效率和高磨损2个阶段,刀具材料影响ZrO_2/CepO_4可加工陶瓷材料的加工效率。可加工陶瓷的加工过程中,应选择合理的刀具参数和加工工艺参数,以获得良好的加工质量。

CePO_4纳米线的热稳定性及光学性能

以铈盐和磷酸为前驱体,经水热合成获得了高长径比的具有六方晶型和单斜晶型独居石结构的CePO4纳米线,采用XRD、HRTEM、SEM和荧光光度计对其晶相组成、形貌及发光性能进行了表征.结果表明,六方晶型CePO4纳米线直径约为40 nm,长度约为3μm;单斜晶型独居石结构CePO4纳米线直径约为50 nm,长度可达10μm,产物均为高纯且结晶良好的CePO4晶体.可通过控制水热反应时间达到控制CePO4纳米线晶型的目的.随水热反应时间的延长,磷酸铈纳米线从六方晶型转变为单斜晶型(独居石结构).随煅烧温度的升高,磷酸铈纳米线直径增大,但经1000℃煅烧仍具有一维线性结构,其热稳定性高.磷酸铈纳米线在紫外光激发下具有可见光区蓝紫发射区,但随煅烧温度的升高,磷酸铈纳米线的发光强度明显降低.

Tb^(3+)掺杂CePO_4花状团簇的控制合成及发光性能

在无模板条件下,通过调节Tb3+的浓度水热法控制合成了CePO4∶Tb花状团簇。花状团簇由直径为80～90nm、长度约为1μm的纳米线组成。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱分析了产物的相结构、晶粒尺寸、形貌及发光性能。当Ce3+/Tb3+摩尔比为0.850∶0.150时,Tb3+在过量的磷酸体系中诱导纳米线组装生长成花状团簇。发现反应物Ce3+/Tb3+摩尔比和磷酸浓度影响产物形貌的控制合成。并推测了花状团簇的生长机制。产物CePO4∶Tb的荧光性质测试表明,当Ce3+/Tb3+摩尔比为0.850∶0.150时,所合成的花状团簇的发射强度达到最大值,Tb3+的掺入量继续增加其发光强度迅速降低。

CePO_4的煅烧温度对Ce-ZrO_2/CePO_4材料的结构与性能影响

实验对Ce—ZrO_2/CePO_4材料中的CePO_4进行不同温度煅烧,发现1000℃燃烧的CePO_4粉末颗粒明显长大且成粒状,与Ce-ZrO_2混合烧结后长成尺寸较大的层片状,增加了与Ce-ZrO_2的弱结合界面尺寸,应力应变曲线更为弯曲,裂纹的不连续扩展更加曲折,表明材料的“塑性化”程度提高。基于挤压开裂的断口分析,认为Ce-ZrO_2/CePO_4陶瓷的“塑性化”可能源于外力作用下弱界面处的微开裂以及层片状CePO_4的解理开裂、蔓延,并为适应外力进行的重排、调整。且此时材料的弯曲强度和断裂韧性达最大值421MPa和4.5MPa·m^(1/2)。

不同相结构CePO_4纳米线的制备及其光谱性质研究

采用水热法制备了六方相和单斜相CePO4纳米线,研究了不同溶剂对所形成材料形貌的影响。结果表明,采用水、乙二醇混合溶剂制备的纳米线分散性好。利用红外光谱、荧光光谱对所制备的不同相结构的CePO4纳米线的光谱性质进行了研究。结果表明,两种相的CePO4纳米线均在紫外区有较强的发光;由于单斜相CePO4纳米线Ce离子周围配位状况的改变,使其发光峰劈裂为2个,并有明显的蓝移。

CePO_4及Eu^(3+)掺杂CePO_4一维纳米薄膜的制备与表征

以ITO导电玻璃为基材,采用溶液化学法分两步制备CePO4及Eu3+掺杂CePO4一维纳米薄膜.研究底膜液提拉次数、底膜厚度、陈化液pH值和陈化时间等对薄膜形貌的影响.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光分光光度计等对CePO4及Eu3+掺杂CePO4一维纳米薄膜进行表征.结果表明,用无水乙醇底膜液,提拉3～6次,经350℃煅烧,在pH值为1.4～1.6的水相陈化液中,90℃水浴陈化3～6 h,即可在ITO导电玻璃上制得平整致密,具有较大比表面积的六方晶相CePO4及Eu3+掺杂CePO4一维纳米薄膜.

CePO4-TiO2固溶体的NH3-SCR活性

采用共沉淀法合成了不同Ce与Ti摩尔比的CePO4-TiO2复合材料,利用XRD、TEM、NH3-TPD和H2-TPR技术对其物理化学性质进行了表征,并对其NH3-SCR活性进行了评价。实验结果表明:随着CePO4含量的增加,催化剂的活性提高;当Ce与Ti的摩尔比为8∶2时催化剂的活性最高,230℃的NO转化率达到100%,且具有更广的温度窗口,优于纯CePO4。表征结果显示,CePO4与TiO2形成固溶体后,颗粒尺寸较为均匀,强酸位的数量增多,氧化还原性能提升,从而提高了催化剂的SCR反应活性,同时改善了其抗水抗硫性能。

CePO4下转换发光材料合成及性质研究

以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,采用水热法,190℃条件下,反应12h合成了CePO4发光材料。研究了三种不同的PO4∶Ce物质的量比对材料形貌、尺寸及荧光性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、荧光光谱分析(FS)对所合成的CePO4材料进行了表征。结果表明,合成的八面体形貌的CePO4发光材料,在230~270nm范围内出现多个激发峰;在430~530nm范围内有多个发射峰。随着磷酸根摩尔数的增大,CePO4八面体越大,荧光峰位置及强度发生了变化。

以鱼精DNA为模板制备CePO_4:Eu^(3+)纳米材料

以鱼精DNA作为模板,利用水热法制得了纯CePO4和掺杂浓度为5%和10%的CePO4:Eu3+样品,用XRD、TEM、SEM和荧光光谱分析等手段对样品进行了结构和发光性能表征,并对其形成机理进行了初步探讨。结果表明:所制备的样品均为棒状纳米晶体,长度约为30nm^50nm,呈多晶结构,掺杂的稀土离子浓度和种类对材料的荧光光谱强度及紫外光激发下的发光颜色有一定影响。采用这种方法制备的稀土磷酸盐具有较强的荧光强度和均匀的晶体形貌。

CePO_4的煅烧温度对Ce-ZrO_2/CePO_4材料结构与性能的影响

实验对Ce ZrO2 CePO4 材料中的CePO4 进行不同温度煅烧发现 ,10 0 0℃煅烧的CePO4 粉末颗粒明显长大且成柱状 ,与Ce ZrO2 混合烧结后长成尺寸较大的层片状 ,增加了与Ce ZrO2 的弱结合界面尺寸 ,应力应变曲线更为弯曲 ,裂纹的不连续扩展更加曲折 ,表明材料的“塑性化”程度提高。基于挤压开裂的断口分析 ,认为Ce ZrO2 CePO4 陶瓷的“塑性化”源于外力作用下弱界面处的微开裂以及层片状CePO4 的解理开裂、蔓延 ,并为适应外力进行的重排、调整。且此时材料的弯曲强度和断裂韧性达最大值 4 2 1MPa和 4 5MPa .m1 2 。

CePO_4包覆ZrO_2复合粉体的制备研究

采用2种不同的合成路线制备出CePO4,利用非均相成核法和sol-gel法实现了CePO4对ZrO2的包覆,探讨了室温和600℃煅烧后粉体的包覆结果,通过SEM,TEM和XRD手段研究了合成产物和包覆产物的形貌及物相结构。实验结果表明,利用非均相成核法室温下可以实现六方CePO4纤维对ZrO2的包覆,经过600℃煅烧,形成六方CePO4包覆ZrO2的核-壳结构;利用sol-gel法在室温下可形成CePO4前驱体对ZrO2的包覆,经过600℃煅烧,包覆层CePO4由无定形态逐渐向晶态转变,形成单斜CePO4对ZrO2的包覆。

中间层组成对坯体连接CePO4-ZrO2陶瓷强度和界面结构的影响

用含CePO4和ZrO2的中间层将25％CeP04／ZrO2和ZrO2陶瓷坯体在无压条件下连接起来后，经1450℃保温2h烧结成一整体，分析了CePO4／(ZrO2+CePO4)比例对连接结合强度的影响，并发现在实现条件下，连接面处的颗粒基体小，显微结构比基体更均匀、致密，没有明显的裂纹、气孔和其他缺陷。

ZrO_2/CePO_4复合陶瓷钻削试验中刀具磨损机理的研究

制备了ZrO2 /CePO4可加工陶瓷材料 ,采用硬质合金钻头分别进行ZrO2 /CePO4陶瓷和低碳钢的钻削试验。通过刀具磨损量随材料去除量变化的规律来分析材料去除特性 ,通过扫描电子显微镜分析ZrO2 /CePO4陶瓷钻削加工中的刀具磨损形式。试验结果表明 :在加工初始阶段 ,两种材料的刀具磨损量比较接近 ,随着钻削的继续进行 ,加工ZrO2 /CePO4陶瓷的刀具磨损量明显高于加工低碳钢的刀具磨损量 ;加工ZrO2 /CePO4陶瓷时 ,刀具的磨损形态包括主后刀面磨损、副后刀面磨损和横刃磨损 ,其中钻头副后刀面磨损现象是ZrO2 /CePO4材料加工的一个显著特征 ,与金属材料的加工存在差异 ;刀具磨损的主要原因是磨料磨损、粘结磨损和氧化磨损。

沉淀法制备独居石结构的CePO_4粉末

本文采用化学沉淀法合成了CePO4溶胶,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段研究了CePO4粉末的形貌和结构,及其随温度的变化。结果表明,该方法简单方便,便于大量制备具有独居石结构的CePO4粉末。

以多孔阳极氧化铝膜为模板水热制备CePO_4纳米纤维

采用水热法与模板法相结合的方法,以多孔阳极氧化铝膜为模板,制备了具有纳米结构的CePO_4。当反应助剂为乙酸铵时,得到了CePO_4纳米纤维。