碳化La_2O_3-Mo阴极材料的高温XPS研究

采用高温 X射线光电子能谱 (XPS)对碳化 La2 O3- Mo阴极材料表面 La的价态进行了研究。结果表明 ,材料中的 La2 O3可以被 Mo2 C还原成单质 La。单质 La的结合能高于 La2 O3的结合能。从实验上证实单质 La3d5/2的结合能为 835.96e V,并首次给出单质 La3d3/2结合能实验数值为 852 .2 3e V。

La_2O_3-Mo阴极的发射机理

采用热分析、原位ＸＰＳ等方法对 Ｍｏ—Ｌａ２Ｏ３阴极中 Ｌａ的价态进行了研究，探讨了该阴极的发射机理．实验结果表明，在高温下Ｌａ２Ｏ３可以被Ｍｏ２Ｃ还原成单质Ｌａ． Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ阴极的发射可用原子膜机理解释：在阴极工作过程中，还原得到的 Ｌａ覆盖在Ｍｏ基体表面，降低了基体 Ｍｏ的逸出功，促进了阴极的发射根据此机理提出Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ电子管制备和运行工艺．使电子管的工作寿命提高到了满足实际应用要求的水平．

La_2O_3-Mo阴极表面碳化层作用机制研究

用光电子能谱和 Ａｕｇｅｒ电子能谱等分析手段对纯钼丝表面离子注 Ｌａ后形成的 Ｌａ_２Ｏ_３－Ｍｏ阴极表面碳化层的作用机制进行了研究实验结果表明，碳化层主要起到产生活性物质 Ｌａ的作用，此外还具有贮存和输运活性物质的作用．改变阴极碳化工艺可使 Ｌａ_２Ｏ_３－Ｍｏ三极管阴极的寿命由初期的 １４ ｈ提高到满足实际应用水平（１０００ ｈ）的 １４３６．５ ｈ．

La_2O_3-Mo阴极碳化工艺研究

研究了碳化温度、碳化时间、碳化时苯的浓度对La2O3-Mo阴极碳化度大小和碳化层组织的影响.实验结果表明:在1683～1723K,苯的浓度为8.0～8.5Pa,碳化6～8min后La2O3-Mo阴极碳化度>5%,达到使用要求,碳化层是我们所希望的疏松多孔的Mo2C组织.

La_2O_3-Mo阴极La_2O_3纳米粒子形成的研究

采用 ＸＲＤ、ＳＥＭ等方法对 Ｌａ２Ｏ３－Ｍｏ阴极中 Ｌａ２Ｏ３纳米粒子的形成进行了研究．在掺杂 Ｌａ（ＮＯ３）３的ＭｏＯ２粉还原阶段，发生Ｌａ２Ｏ３与ＭｏＯ２的固溶及Ｌａ２Ｏ３的脱溶，从而形成纳米Ｌａ２Ｏ３粉末．Ｍｏ晶粒表面上的纳米Ｌａ２Ｏ３微粒分布形式不同，导致了坯体材料中微米级和纳米级两种Ｌａ２Ｏ３微粒的存在形式．另外，粉末态的Ｌａ２Ｏ３纳米粒子在高温烧结过程中熔化，Ｌａ－Ｏ键断裂形成的Ｌａ３＋、Ｏ２－离子通过固溶、脱溶过程亦可形成坯体中的Ｌａ２Ｏ３纳米微粒．

6T51高频加热电子管用碳化La_2O_3-Mo阴极的研究

研究了应用于6T51发射管中的碳化La2O3-Mo阴极的制作工艺及电子发射性能。在碳化钍钨阴极的实践基础上,实现了La2O3-Mo阴极的碳化以及碳化La2O3-Mo阴极6T51管的去气和阴极激活。对比碳化钍钨阴极,分析了碳化La2O3-Mo阴极6T51管的发射能力,认为目前碳化La2O3-Mo阴极研究的发射最高水平只达到纯钨阴极的下限值,还不具备取代碳化Th-W阴极的条件。由于碳化Th-W阴极6T51管设计时所选取的阴极发射能力富余量相当大,经过严格的去气、老练处理,碳化La2O3-Mo阴极基本上满足6T51测试的要求,但其发射稳定性不好,发射寿命也不容易掌握。论述了La元素消耗或碳化层消耗是两个影响碳化La2O3-Mo阴极发射稳定性的因素。

La_2O_3-Mo阴极材料热分析研究

采用热分析、Ｘ射线衍射、扫描电镜等方法对Ｍｏ－Ｌａ２Ｏ３阴极中Ｌａ２Ｏ３与Ｍｏ２Ｃ的反应情况进行了研究．实验结果表明：Ｌａ２Ｏ３与Ｍｏ２Ｃ在高温下可以发生化学反应，产生单质Ｌａ和金属Ｍｏ；反应物存在状态不同，二者发生反应的温度不同．粉末样品中二者反应温度（１２０３ Ｋ）低于阴极丝中二者的反应温度（１５３３ Ｋ）．

家用微波炉磁控管用碳化La_2O_3-Mo阴极

研究了家用微波炉磁控管碳化La2 O3 Mo阴极 ,参照碳化ThO2 W阴极磁控管的制作工艺 ,成功实现了La2 O3 Mo阴极的碳化以及碳化La2 O3 Mo阴极磁控管的去气、激活。碳化La2 O3 Mo阴极的微波能量输出功率为 5 0 0W ,而同类型的碳化ThO2 W阴极磁控管的额定微波能量输出为 90 0W。通过分析认为 ,碳化La2 O3 Mo阴极磁控管微波输出能量不足的主要原因在于碳化La2 O3 Mo阴极材料本身的电子发射能力不足。

La_(2)O_(3)-Mo阴极材料中La_(2)O_(3)稳定性研究

本文采用高温光电子能谱方法对 L a2 O3- Mo阴极及碳化 L a2 O3- Mo阴极材料表面 L a2 O3 的化学稳定性进行了研究。实验结果表明 ,L a2 O3并不具备文献报道的极好的化学稳定性。材料中的 L a2 O3在高温、真空条件下 ,其部分晶格氧发生分离。 L a2 O3可以被 Mo2 C还原成单质 L a。单质 L a的结合能高于 L a2 O3的结合能。实验证实单质 L a3d5 / 2的结合能为 835 .96 e V,并首次给出 L a3d3/ 2的结合能实验数值为 85 2 .2 3e V。

复合添加MgO和La_(2)O_(3)对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响

纳米微晶氧化铝磨料具有良好的通用性和高精度磨削能力,且性价比较高,在机械制造、轴承、模具、汽车等领域有广泛的应用潜力。本研究以勃姆石(γ-AlOOH)为原料,MgO、La_(2)O_(3)为添加剂,采用溶胶-凝胶工艺合成纳米微晶氧化铝。通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和从头算分子动力学方法模拟计算研究了添加剂对微晶氧化铝相转化、物相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:复合添加MgO和La2O3可以使氧化铝中间相θ-Al_(2)O_(3)向α-Al_(2)O_(3)转化的温度从1257℃降低到1105℃,将致密化温度从1600℃降低到1350℃,将微晶氧化铝的晶粒尺寸从1.04 mm减小到120 nm,实现了低温致密烧结。

石榴石型立方相Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质的制备及储锂性能

石榴石型立方相Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有高的离子电导率和热稳定性,在固态锂电池领域颇具应用前景。煅烧温度对制备高性能立方相LLZO至关重要。为此,首先采用不同煅烧温度(1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃)制备了LLZO,然后将10%磺酸甜菜碱改性的聚偏二氟乙烯(SB-PVDF)与90%LLZO复合制备固态电解质膜,并研究其电化学储锂性能。结果表明:在最优煅烧温度1200℃时制备的LLZO为纯立方相结构,相对致密度高达92.4%,离子电导率为1.21×10^(-4)S/cm,活化能为0.335eV,相应的固态锂电池在1.0C充放电时的放电比容量为124.3mAh/g,循环200圈后容量保持率为93.4%,优于其他样品。

La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响

为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能.

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)基氧化铝薄膜的制备及对固态电解质应用性能的影响

Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有离子电导率高、电化学窗口宽、与锂负极相容性好的特点,在锂离子电池领域成为了传统有机液态电解质的潜在替代品。然而,LLZO极易与空气中的CO_(2)、H_(2)O反应生成副产物Li_(2)CO_(3),致使LLZO离子电导率降低,甚至丧失。针对这一问题,本研究采用先旋涂后烧结的方法在LLZO表面构筑氧化铝薄膜,借助致密氧化铝薄膜阻隔LLZO与空气的直接接触的特性,改善和提高LLZO的空气-水稳定性。结果表明,采用该方法可在LLZO表面构筑厚度约为13.34μm的无定形氧化铝薄膜层。该薄膜层有效提高了LLZO对气体的阻隔性,增大了LLZO表面疏水特性,在一定程度上抑制了Li_(2)CO_(3)的生成。同时,由于渗入LLZO中氧化铝对空隙的填充作用,强化了离子传输特性,使负载薄膜后LLZO的离子传导的活化能从0.40 eV降低至0.28eV,离子电导率从4.48×10^(5)S·cm^(-1)提高到5.06×10^(-5)S·cm^(-1),提高了13%。

La_(2)O_(3)掺杂铁基记忆合金涂层组织与性能研究

为了探究La_(2)O_(3)对激光熔覆形状记忆合金涂层组织和性能的影响,采用宽带激光熔覆技术在42CrMo中碳钢表面制备了掺杂La_(2)O_(3)的Fe17Mn5Si10Cr5Ni形状记忆合金复合涂层,通过表征得到了La_(2)O_(3)对复合涂层的显微组织、维氏硬度、耐磨性、耐蚀性和表面残余应力的影响结果。结果表明,La_(2)O_(3)显著降低了晶粒尺寸,掺杂质量分数w=0.009时,晶粒尺寸达到最小值3.03μm,而复合涂层具有最大硬度454.7 HV 0.2,磨损量最低;并得到最低的自腐蚀电流为4.287×10^(-7)A/cm^(2),最高的自腐蚀电位为-0.843 V,涂层保护率达到94.83%,La_(2)O_(3)明显提高了涂层的耐腐蚀性能;此时涂层的残余应力由拉应力转变为压应力,并在Fe-Mn-Si/La_(2)O_(3)产生的最大残余压应力值为-378 MPa。此项研究为低应力高性能激光熔覆涂层的开发和推广提供了实践参考。

La_(2)O_(3)掺杂对微波烧结WC-10AlCoCrFeNi硬质合金微观结构及性能的影响

采用机械合金化和微波烧结制备了La_(2)O_(3)掺杂的WC-10AlCoCrFeNi硬质合金,研究了La_(2)O_(3)含量对WC-10AlCoCrFeNi硬质合金相结构、微观组织和力学性能影响。结果表明:机械合金化制备的高熵合金粉末化学成分均匀,无明显富集现象;La_(2)O_(3)可以降低Al元素氧化程度,细化晶粒,促进裂纹的偏转和桥接;随着La_(2)O_(3)含量的增加,硬质合金的晶粒尺寸先增大后减小,力学性能先升高后降低。当La_(2)O_(3)含量为0.075 mass%时,硬质合金的组织均匀,性能最好,晶粒尺寸达0.44μm,相对密度为95.81%、硬度为1616.57 HV30、断裂韧性为13.64 MPa·m^(1/2)、弯曲强度为1404.05 MPa。

La_(2)O_(3)对镁质耐火材料抗渣性能的影响

为了适应冶金工业对镁质耐火材料具备更优异的抗渣性和更长的使用寿命的需求,采用菱镁矿和La_(2)O_(3)分析纯试剂为原料,对传统的镁质耐火材料进行改性。通过SEM和EDS检测手段,研究了熔渣对含镧镁质耐火材料的润湿行为,以及原位形成的CaLa_(4)(SiO_(4))3O对镁质耐火材料抗渣性能的影响机制。结果表明:通过加入La_(2)O_(3),使材料在烧结后更加致密,同时MgO晶粒长大,增强了对熔渣渗透的抵抗力;相比于未添加试样,添加La_(2)O_(3)能显著提高镁质耐火材料的抗渣侵蚀能力,熔渣对基体的侵蚀深度降低了43.2%;La_(2)O_(3)与熔渣中CaO和SiO_(2)之间发生化学反应生成的高熔点相CaLa_(4)(SiO_(4))3O大大提高了熔渣的黏度,使熔渣与材料基体之间的润湿性变差,降低了熔渣对材料的侵蚀速度。

La_(2)O_(3)修饰V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂的低温脱硝性能

采用稀土金属氧化物La_(2)O_(3)来修饰V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂,改善其低温催化性能。通过改变La_(2)O_(3)含量及焙烧温度,并借助XRD、BET、SEM、TEM、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR及XPS等表征手段,讨论了La_(2)O_(3)-V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂结构与NH_(3)-SCR低温性能之间的内在关联。结果发现,La_(2)V_(6)W_(5)/TiO_(2)催化剂活性最佳,以NO转化率90%为标准,其工作窗口温度范围下限低至160℃。La_(2)O_(3)的加入提升了催化剂中V^(4+)浓度,改善了氧化还原能力,同时使表面的氧空位吸附氧物种得到增加,进而提升了La_(2)O_(3)-V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂的低温脱硝性能。

La_2O_3-Gd_2O_3-Mo次级发射材料研究

采用粉末冶金方法制备了新型La2O3-Gd2O3-Mo次级发射材料.测试了其次级发射性能.实验结果表明,在钼中加入稀土氧化物可以具有很好的次级发射性能,其次级发射性能与激活温度密切相关.经过1360℃的激活处理后,该材料的最大次级发射系数可达2.65,超过了材料使用要求的2.0的发射水平.

Mo-La_2O_3阴极丝的AES深度剖析

激活后发射良好的Mo La2 O3 阴极表层含有大量镧 ,原子浓度比约为 (稍大于 )10 % ;发射衰减的阴极表层中镧含量减少 ,未激活的原始阴极丝表层中镧更少。对不同状态阴极中氧含量及其变化的比较 ,以及碳、钼峰分析认为 :发射良好阴极中镧的活性程度较大 ,即超额镧的存在是影响阴极工作性能的主要因素 ;衰减后阴极中镧的总量虽不小 。

高介电常数La_(2)O_(3)材料的制备方法及其介电性能研究进展

在众多高介电常数栅介质材料中氧化镧(La_(2)O_(3))因带隙大、热稳定性良好等特点而具有代替传统SiO_(2)栅介质材料的潜力。介绍了La_(2)O_(3)薄膜的制备方法,综述了目前改善La_(2)O_(3)薄膜介电性能的方法并展望了其未来发展前景。