Co-Gd合金在尿素-乙酰胺-NaBr熔体中的电沉积及合金性能(英文)

在尿素-乙酰胺-NaBr熔盐中采用电沉积方法制备了Co-Gd合金薄膜。运用循环伏安技术研究了Gd、Co的共沉积行为。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了电流密度对镀层表面形貌、元素组成及镀层结构的影响。研究发现,Gd含量随着电流密度的增加呈先增加后减少的趋势,在电流密度为12.5mA/cm2时达到最大含量54.97%(质量分数)。镀层的表面形貌随着Gd含量的增加而变得粗糙。镀态时镀层结构为非晶态,300°C热处理后转化为Co(Fm3m)相,在600°C热处理后又出现GdCo5(P6/mmm)相。采用振动样品磁强计测试了镀层的磁性能。结果表明,镀层中Gd的含量对镀层的磁性能有重要影响。在热处理过程中,镀层的饱和强度在600℃热处理时达到最大值550.43kA/m,而矫顽力则在400℃热处理时达到最大值34.97kA/m。

Thermodynamic Description of Ni-Co-Gd System

A thermodynamic description of the Ni-Co-Gd system is developed by means of the computer programs THERMO CALC, using models for the Gibbs energy of individual phases. Previous assessments of the three binary systems were incorporated. The system contains ten different compounds and they are all treated as line compounds. Good agreement is obtained between the calculation and experimental results in the ternary system.

TM-Gd合金系非晶形成能力的热力学研究(Ⅰ)

在Co-Gd二元系合金体系的热力学优化评估的基础之上,应用CALPHAD(CALculation of PHAse Diagram)技术,研究此二元非晶合金的玻璃形成能力。本文分析了700 K、800 K时Co-Gd合金中各元素含量对非晶形成能力的影响,预测了非晶形成的最优成分,计算过冷液相中的结晶相形成驱动力。通过与部分实验和非晶共晶点准则的比较可见,本文所做的热力学分析对此二元合金的非晶制备具有一定的理论指导意义。

利用参比强度法半定量相分析标定磁性样品金相物相

为了解决磁性样品不能用电镜进行能谱分析,给金相图片物相标定带来的困难,本文介绍了一种基于RIR值(参比强度)的XRD(X射线粉末衍射)半定量分析方法。利用RIR值半定量相分析方法,对化学计量比为Co79Gd14V7的磁性样品分析表明合金包含三个物相,分别为Co17-xVxGd2+Co7Gd2+Co3-xVxGd,且三个物相的质量百分比约为77.7:16.7:5.6。根据该样品物相半定量分析结果 ,成功对其金相图片进行了物相标定;该方法成功解决了样品由于具有磁性不能进行扫描电镜分析,合金金相难以标定的问题。

乙酰胺-尿素-NaBr熔体中Gd-Co合金膜的电沉积研究

利用循环伏安法和恒电位电解法探讨了 3 5 3K时乙酰胺 尿素 (2 6.7% ,质量分数 ) NaBr(12 .0 % ,质量分数 )熔体体系中Gd Co合金膜的电化学制备。研究了沉积时的电流密度、时间、温度以及Gd(Ⅲ ) /Co(Ⅱ )浓度比对沉积膜质量的影响。结果表明 ,在乙酰胺 尿素 (2 6.7% ) NaBr(12 .0 % )熔体中 ,控制恰当的体系组成和沉积条件 ,均可得到表面均匀、附着力强、有金属光泽的灰黑色非晶态Gd Co合金膜 ,其中Gd的质量分数可达 4.92 %～ 85 .89% ,所得到的沉积膜通过SEM ,EDS和XRD进行了分析。

氟化物熔盐共电沉积制备Gd-Zr-Mg合金的研究

采用GdF3-LiF-BaF2为电解质熔体,Gd2O3、ZrO2及MgO混合氧化物为原料共电沉积Gd-Zr-Mg中间合金,考察了电解温度、阴极电流密度及混合氧化物原料中ZrO2的含量对电解电流效率及所得中间合金中Zr含量的影响.研究表明:电流效率随温度和电流密度增大均先增后减,随混合氧化物原料中ZrO2含量增大则减小;电解得Gd-Zr-Mg合金中Zr含量随电解温度和混合氧化物原料ZrO2含量的增加而增加,随阴极电流密度的增加则是先增后减,电流效率可达57%,Zr含量能达到10%～11%.

电沉积制备Gd-Co合金膜的研究

在353K的乙酰胺-尿素-N aB r熔体中,P t、Cu电极上,Co(Ⅱ)+2e→Co(0)是一步完全不可逆反应,测得0.060m o l.L-1CoC l2-乙酰胺-尿素-N aB r中,Co(Ⅱ)在P t上,传递系数α=0.28,扩散系数D0=4.68×10-5cm2.-s 1,Cu上α=0.28,D0=4.06×1-0 7cm2.-s 1。G d(Ⅲ)不能单独还原为G d(0),但可以被Co(Ⅱ)诱导共沉积。由恒电位电解法得到非晶态的G d-Co合金,G d的含量随阴极电位的负移,G d(Ⅲ)/N i(Ⅱ)摩尔比增大以及电解时间延长而增大。

(Y，Gd)_2O_3：Eu^(3+)纳米粒子制备及光谱特性

用湿化学共沉淀法制备了(Y,Gd)_2O_3:Eu^(3+)纳米粒子.用XRD,TEM,SEM及差示/热重分析(DSC/TG)手段对粉体进行了表征.用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明:在煅烧温度为800℃保温2h时,合成出近似球形、粒径均匀且分散性好的(Y,Gd)_2O_3:Eu^(3+)纳米粒子,一次颗粒尺寸约为20 nm.样品在波长为612.0 nm监控光下激发,出现235和250 nm两个激发峰,分别为(Y,Gd)_2O_3基质吸收和Eu^(3+)迁移态(CTS)吸收造成的.两个波长激发下的发射光谱峰强度前者高于后者.当掺杂Eu^(3+)的摩尔浓度为3%时,发射光谱对应~5D_0→~7F_2能级跃迁的相对峰强度最大,当Eu^(3+)掺杂的摩尔浓度为7%时,相对峰强度反而降低,这是由于Eu^(3+)的浓度猝灭造成的.

Co-Fe-Gd合金系非晶形成能力的热力学研究

在Co-Fe-Gd三元系合金体系的热力学优化评估的基础之上,应用CALPHAD技术,研究此三元非晶合金的玻璃形成能力。本文分析了800 K时Co-Fe-Gd合金中各元素含量对非晶形成能力的影响,预测了非晶形成的最优成分,计算过冷液相中的结晶相形成驱动力。通过与部分实验和非晶共晶点准则的比较可见,本文所做的热力学分析对此三元合金的非晶制备具有一定的理论指导意义。

氟化物熔盐共电沉积制备Gd-Mg中间合金研究

以混合Gd2O3-MgO为原料,在GdF3-LiF-BaF2-CaF2氟化物熔盐体系中研究一步法共电沉积制备了Gd-Mg中间合金,探讨了电解质成分、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)、电解温度等对电流效率的影响.研究表明,共电沉积得Gd-Mg中间合金以GdMg相存在,成分均匀;随电解质成分GdF3含量、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)、电解温度、电流密度的提高,电流效率均先升后降;当电解质GdF3含量为85wt%、原料Gd2O3-MgO中Gd/(Gd+Mg)为86wt%、电解温度为1 050℃、体电流密度0.10 A/cm3时,电流效率最高达到80%.

Gd-N共掺杂SrTiO_3/TiO_2复合纳米纤维制备及光催化性能

以静电纺丝技术制备的TiO_2纳米纤维为基质和反应物,结合一步水热法制得Gd-N共掺杂SrTiO_3/TiO_2复合纳米纤维光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对其微观结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明:SrTiO_3和TiO_2形成异质结能够使光生电子和空穴得到很好的分离,而Gd-N共掺杂产生新带隙,可以拓宽光谱响应范围至可见光区,并引起晶格缺陷,成为光生电子-空穴对的浅势捕获阱。Gd-N共掺杂与异质结的协同作用有效提高了SrTiO_3/TiO_2复合纳米纤维的可见光催化活性。

均一球形PDP用荧光粉(Y,Gd)BO_3∶Eu的合成

利用共沉淀法通过控制稀土离子浓度、沉淀温度等得到稀土氧化物前驱体沉淀,再将其和H3BO3 按化学计量比混合煅烧制备出了平均粒径在 0. 5~1. 0μm的球形、粒径分布较小和无团聚的 (Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉,其性能在一些方面优于商用荧光粉。利用X射线衍射、SEM、粒度分析仪和PL光谱进行表征。研究了不同的煅烧温度对荧光粉性能的影响,结果发现用本实验方法在 800 ℃煅烧即可得到纯相的(Y,Gd)BO3∶Eu。而传统固相合成纯相的(Y,Gd)BO3∶Eu反应温度高达 1 200℃。因本方法工艺较易控制,适于在工业生产上推广。

碳酸氢铵共沉淀法制备(Y,Gd)2O3：Eu^3＋纳米材料及光谱特性

以碳酸氢铵作沉淀剂采用共沉淀法制备了(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粉体。用FT-IR、DTA/TG、XRD和SEM对样品进行了表征,并用荧光光度计分析了样品的发射光谱。结果表明:碳酸氢铵为沉淀剂,先驱沉淀物经150℃干燥,800℃煅烧保温2 h时,合成了近似球形、粒径均匀、约为15~20 nm、分散性好的(Y,Gd)2O3∶Eu3+纳米粒子。随着掺入Eu3+浓度的增加,发射峰强升高;当掺入5 mol%的Eu3+时,峰强最大;当Eu3+的含量高于5 mol%时出现了浓度猝灭,峰强反而降低。

低温熔盐中Gd-Pr-Co合金膜的电沉积研究

应用循环伏安法研究了在353 K的乙酰胺-尿素-NaBr熔体中Co2+在Cu电极上的电化学行为,获知Co(Ⅱ)+2e Co(0)是一步完全不可逆反应,测得传递系数α=0.28,扩散系数D0=4.06×10-7cm2/s.Gd(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)不能单独还原为Gd和Pr,但可以被Co(Ⅱ)诱导共沉积.由恒电位电解法得到非晶态的Gd-Pr-Co合金,合金膜中Gd和Pr的含量随电解电位、时间和浓度的变化而变化,合金膜中Gd和Pr的最高质量百分数分别可达到68.18%,29.26%.

Gd-Co二元非晶及晶态合金的磁性和大磁热效应

通过熔体快淬制备了Gd59Co41、Gd56Co44非晶条带,并对Gd56Co44非晶条带进行588K、10min的晶化处理。利用X射线衍射仪(XRD)分析了合金的结构,通过综合物性测量系统(PPMS)研究了合金的磁性及磁热效应。结果表明,Gd59Co41和Gd56Co44非晶条带的初始晶化温度分别为523和544K;Gd56Co44非晶条带晶化处理后获得了Ho4Co3型六方单相。非晶态和晶态合金在居里温度附近都发生铁磁到顺磁的二级相变。随着Gd/Co比例的降低,Gd59Co41和Gd56Co44非晶合金的居里温度(TC)从198K提高到217K;晶化处理后Gd56Co44合金的居里温度为218K,与非晶态合金相比变化甚微。在ΔH=5T时,Gd59Co41和Gd56Co44非晶合金的最大磁熵变(-ΔSM)和制冷能力(RC)分别为7.7J/kg·K、525J/kg和6.6J/kg·K、544J/kg;而Gd56Co44晶态合金的最大磁熵变(-ΔSM)和制冷能力(RC)分别为5.6J/kg·K和528J/kg。大的磁熵变和制冷能力,几乎可以忽略的矫顽力和热滞/磁滞效应,表明Gd-Co二元非晶和晶态系列合金是200K温区附近一类具有潜在应用价值的磁制冷工质。

铕-钆-苯甲酰丙酮-邻二氮菲共发光体系的研究

研究表明 ,在铕 苯甲酰丙酮 邻二氮菲体系中加入Gd3+ 能使体系荧光强度大大增强 ,研究了铕 钆 苯甲酰丙酮 邻二氮菲共发光体系荧光强度的影响因素 ,并利用该体系进行了稀土样品中Eu3+

Ni-Co-Mn-Sn-Gd磁性形状记忆合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能

Ni-Mn-Sn合金被认为是最具潜力的制冷工质、传感器、驱动器材料之一,但由于金属间化合物的本征脆性很大程度阻碍了其实际应用。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、电子万能力学试验机和电化学工作站系统研究了Ni_(45)Co_(5)Mn_(38)Sn_(12-x)Gd_(x)(x=0.3,0.6,1,1.5,原子分数/%,下同)磁性形状记忆合金的微观组织、马氏体相变、力学性能和耐海水腐蚀性。结果发现,稀土元素Gd含量为0.3%时,出现了斑状析出相,同时在斑状析出相周围还发现一种颗粒状析出相,随着Gd掺杂量的不断增加,两种析出相逐渐增多并连接在一起呈网状分布。Gd的掺杂使合金基体价电子浓度升高,进而使得合金相变温度升高。同时,Gd含量增多会提高合金的力学性能,Gd含量为1.5%时,合金的压缩断裂强度可达1258 MPa,压缩断裂应变可达13.7%。此外,Ni-Co-Mn-Sn-Gd合金的耐海水腐蚀性能优于304不锈钢,而且随着Gd含量的增加,合金的耐腐蚀性能也逐渐增强。

含Gd^(3+)双金属共掺杂铁酸铋的制备及其光催化

文章以具有多个配位点的多胺羧酸H_(5)DTPA为配体,采用配位前驱体低温热分解方法对铁酸铋进行A位、AB位双金属共掺杂改性,分别制备出铁酸铋粉末Bi_(0.90)Gd_(0.05)M_(0.05)FeO_(3)和Bi_(0.95)Gd_(0.05)Fe_(0.95)N_(0.05)O_(3)(M=Li^(+),Ca^(2+),Al^(3+);N=Co^(2+),Mn^(2+))。利用XRD、FT-IR、SEM、FL、电化学分析等手段研究掺杂离子种类对铁酸铋结构、形貌、光学性质、电化学性质等的影响。结果表明,掺杂后的样品均为两相共存,其中主相为六方R3c型BiFeO_(3),晶粒大小在20 nm左右,第二掺杂离子对铁酸铋结晶度影响较大。同时,以甲基橙(MO)为染料模型进行光降解测试,结果表明,共掺杂后产物的光催化性能均有所提高,其中,Co^(2+)与Gd^(3+)共掺杂催化效果最好,20 mg/L的MO在其催化下光照3 h后降解率能达68%。另外,所有掺杂产物都表现出优良的磁性。

化学共沉淀法制备小颗粒红色荧光粉(Y,Gd)BO_3∶Eu^(3+)

为了满足彩色等离子体平板显示(PDP)用荧光粉的要求,采用化学共沉淀法并结合超声波分散技术制备PDP用(Y,Gd)BO3∶Eu3+红色荧光粉。在稀土离子浓度、烧结温度等实验的基础上,得到分子式为(Y0.85Gd0.1)BO3∶Eu0.05、烧结温度为1000℃的最佳实验方案。同时选择了不同的分散试剂并结合超声波分散技术对样品进行了后处理实验。结果表明:当分散试剂为乙醇时,样品的相对发光强度最高;同时,采用后处理试剂并结合超声波分散技术对样品进行后处理大大降低了粉体的团聚现象并增强了粉体的分散性,提高了粉体的质量。与传统的固相法相比,此法不仅大大降低了合成温度,同时,粉体的质量比固相法合成的要好,粉体的亮度高(以国外红粉为参考),样品经后处理后,颗粒细小、均匀,粒径分布约为300 nm。

Gd掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)CoO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3微观磁结构的影响

采用固相反应法制备了系列样品La_(0.67-x)Gd_xSr_(0.33)CoO_3(x=0.00,0.05,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0. 67)和La_(0.7-x)Gd_xSr_(0.3)MnO_3(x0.00,0.10,0.15,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.70)。通过磁化强度-温度(M-T)曲线,磁化强度随磁场变化(M-H)曲线,研究了Gd掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)CoO_3和La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3宏观磁性质和微观磁结构影响。结果发现它们的磁性质完全不同：La_(0.7-x)Gd_xSr_(0.3)MnO_3体系的磁化曲线随掺杂量增加,在低温下表现为铁磁到团簇再到反铁磁；La_(0.67-x)Gd_xSr_(0.33)CoO_3体系的磁化曲线在60K以下随温度进一步降低表现出快速上升的行为。这是由于Mn离子和Co离子具有不同的电子结构和自旋态。在La_(0.67-x)Gd_xSr_(0.33)CoO_3中是由于Gd次格子的顺磁性贡献引起的,并且Gd格子和Co格子之间的耦合很弱,甚至可以忽略；而在La_(0.7-x)Gd_xSr_(0.3)MnO_3中是由于Gd次格子的铁磁性贡献引起的,Gd^(3+)格子与Mn^(3+)/Mn^(4+)格子形成反铁磁排列,并且Gd格子与Mn格子之间的耦合很强。