Tb∶Lu_2SiO_5光学薄膜的结构演变和发光性能

采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅(111)上制备了Tb^(3+)离子不同掺杂浓度的硅酸镥光学薄膜(Tb∶Lu_2SiO_5),利用热重差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见荧光光谱(PL)对Tb∶Lu_2SiO_5薄膜的不同温度热处理的结构演变和发光性能进行了表征。研究结果表明Tb∶Lu_2SiO_5光学薄膜表面均匀、平整、无裂纹,薄膜样品从800℃开始晶华,1100℃时晶化完全。Tb∶Lu_2SiO_5的发光性能表现为Tb^(3+)离子的4f→5d和5D4(5D3)→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁结果(监测波长分别为480~650 nm和350~470 nm),激发主峰位于~240 nm,发射光谱主峰为542 nm的绿光发射。研究表明Tb^(3+)掺杂浓度对Tb∶Lu_2SiO_5光学薄膜的发光强度会产生明显影响,掺杂15mol%的Tb^(3+)时,Tb∶Lu_2SiO_5薄膜的发光强度最强。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-P_2O_5-TiO_2电解质薄膜

溶胶-凝胶法制备的SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜,具有较高的质子电导率和化学稳定性。测定不同组分电解质薄膜的质子电导率,发现随着温度的上升,质子电导率呈上升趋势。其原因为随着温度的升高,附着水排出和羟基结构的缩合。

Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣中Nb_2O_5和MnO活度的研究

本文利用含NbFe液与Nb_2O_5-MnO-SiO_2渣之间平衡,在1828K温度下应用固体电解质浓差电池方法测定了Fe液中氧的活度,从而计算出渣中Nb_2O_5及MnO的活度,并绘制了Nb_2O_5-MnO-SiO_2三元系的等α_(Nb_2O_5)和等α_(MnO)图。

不同炭化温度制备的C/0.5Al_2O_3-0.5P_2O_5-100SiO_2凝胶玻璃的光学性质

通过醇盐不完全水解制备了含有有机基团(O-C_2H_5)的0.5Al_2O_3-0.5P_2O_5-100SiO_2凝胶,在氮气中加热到300～700℃使其中的有机基团炭化,得到镶嵌在凝胶玻璃中不同尺寸的碳纳米颗粒.利用高分辨电镜、X射线衍射和喇曼光谱研究了碳纳米颗粒的结构,发现凝胶玻璃中的碳颗粒为非晶碳纳米颗粒.测试了它们的吸收光谱,发现了由于量子限域效应引起的吸收边的移动.在532um Nd:YAG激光的激发下镶嵌有碳纳米颗粒的凝胶玻璃有一强的室温发光,发光峰在586um左右.发光峰几乎不随碳纳米颗粒尺寸的变化而变化.这种发光产生于碳纳米颗粒的表面或碳颗粒和凝胶网络的界面.

Nb_2O_5薄膜的制备及性能研究

以NbCl5作为前驱物,用微波催化的溶胶-凝胶法制备了Nb2O5薄膜,并在不同温度下进行热处理。经透过率测试及用X射线衍射分析仪和原子力显微镜对薄膜的相结构和表面形貌进行测试分析,测试结果表明:制得的薄膜主晶相为假六方Nb2O5晶相(TT-Nb2O5晶相)。薄膜厚度具有良好的透光率、良好的空架结构。

Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7栅绝缘层的SiO2修饰对ZnO-TFTs性能的影响

具有高介电常数的栅绝缘层材料存在某种极化及耦合作用,使得ZnO-TFTs具有高的界面费米能级钉扎效应、大的电容耦合效应和低的载流子迁移率.为了解决这些问题,本文提出了一种使用SiO 2 修饰的Bi 1.5 Zn 1.0 Nb 1.5 O 7 作为栅绝缘层的ZnO-TFTs结构,分析了SiO 2 修饰对栅绝缘层和ZnO-TFTs性能的影响.结果表明,使用SiO 2 修饰后,栅绝缘层和ZnO-TFTs的性能得到显著提高,使得ZnO-TFTs在下一代显示领域中具有非常广泛的应用前景.栅绝缘层的漏电流密度从4.5×10^-5 A/cm^2 降低到7.7×10^-7 A/cm^2 ,粗糙度从4.52nm降低到3.74nm,ZnO-TFTs的亚阈值摆幅从10V/dec降低到2.81V/dec,界面态密度从8×10^13 cm^-2 降低到9×10 12 cm^-2 ,迁移率从0.001cm^2 /(V·s)升高到0.159cm^2 /(V·s).

纯铌表面多孔Nb_2O_5薄膜的制备

采用恒压阳极氧化法在室温下制备了多孔Nb_2O_5薄膜,研究了电解液种类和氧化电压对纯铌表面形成Nb_2O_5多孔薄膜形貌的影响。结果表明,以H2S04/HF为电解液得到了20～30 nm孔道大小,排列较为规则的多孔薄膜,而以H_3PO_4HF为电解液,阳极氧化1 h形成了沟状相连的多孔结构,这是由于孔壁被刻蚀,表面多孔结构被破坏所致。研究了在磷酸电解液中不同阳极氧化电压对薄膜形貌的影响。随着电压的增加,纯铌表面逐渐形成纳米多孔结构,并最终在表面形成锥状形貌的氧化物。

离子辅助沉积对Nb_2O_5薄膜特性的影响

为了提高Nb2O5薄膜的聚集密度,改善氧化铌薄膜的光学特性和机械特性,采用霍尔源离子辅助沉积(IDA)技术在K9玻璃基板上制备了Nb2O5单层薄膜,并与常规沉积条件下制备的Nb2O5薄膜作了比较.由于IAD技术使Nb2O5膜的聚集密度提高了14%,膜层折射率从常规工艺的2.03上升到2.18,膜层的附着力和牢固度从常规工艺的1.0×107N/m2提高到129.7×107N/m2.

衬底温度对Ta_2O_5薄膜结构和光学性质的影响

采用直流磁控溅射法在不同衬底温度下(27、150、300、450和750℃)制备Ta2O5薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光分光光度计对薄膜的结构、表面形貌和光学性质进行分析研究。实验结果表明,当衬底温度为450℃时,薄膜开始结晶。低于450℃,薄膜为无定形态,光学透过率随着衬底温度的升高而升高,在可见光区域最大透过率为85%。薄膜结晶生成晶粒,会对通过的光束产生散射,降低透过率,光学性能下降。这些结果说明衬底温度和薄膜材料的结构、结晶转变温度及光学性质密切相关。

Nb2O5-Ag纳米复合薄膜的制备及高温摩擦机理研究

针对固体润滑薄膜材料的摩擦磨损及高温摩擦机理问题,用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的Nb2O5-Ag复合薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和纳米压痕仪表征了薄膜的物相、微观结构及力学性能;用高温摩擦试验机测试了薄膜在25、700℃的摩擦磨损性能,并分析了薄膜的高温摩擦机理。结果表明：复合薄膜中Ag的含量会影响其结构及力学性能。当复合薄膜中Ag的含量为33.66 at%时,其结构变得更加致密且硬度（1.12 GPa）和弹性模量（14.36 GPa）最高。25℃时复合薄膜的摩擦系数随Ag含量的增加逐渐降低至0.38;而在700℃时,其摩擦机理为复合薄膜中不同含量的Ag与Nb2O5发生化学反应生成了Ag2Nb4O11和Ag NbO3,其中Ag NbO3能形成润滑膜,具有良好的高温润滑作用。

Nb_2O_5掺杂对PZN-PZT压电陶瓷微观结构和电性能的影响

研究了施主掺杂离子Nb^5＋对Pb（Zn1/3Nb2/3）0.2Ti0.4Zr0.4O3 （PZN-PZT） 压电陶瓷微观结构和电性能的影响. Nb2O5加入量为0.0%～1.0%, 样品制备采用钶铁矿前驱体方法. 通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析, 确定了Nb2O5在钙钛矿主晶格中的固溶限度为0.5%左右. 少量Nb2O5能够抑制晶粒生长, 并导致四方相向三方相转变和晶体四方度的降低;而过量Nb2O5对晶粒尺寸、相转变和晶格畸变没有显著影响. 材料的电性能随Nb2O5加入量的增加而呈现极值型变化, 最优电性能在固溶限度处.

V_2O_5/γ-Al_2O_3和V_2O_5/SiO_2负载型催化剂对异丁烷的催化脱氢性能

用浸渍法制备了V2 O5/γ Al2 O3 和V2 O5/SiO2 负载型催化剂 ,应用H2 TPR、NH3 TPD、ESR等物理化学技术对其作了表征 ,比较了它们在 5 80℃时对异丁烷脱氢反应的催化性能。结果表明 ,V2 O5/γ Al2 O3 催化剂的脱氢活性较好 ,异丁烷转化率为 35 4 % ,这与γ Al2 O3 表面钒物种易还原 (还原温度为 5 4 2℃ )和分散状态好有关 ;而V2 O5/SiO2 催化剂显示出 96 %的高异丁烯选择性则与SiO2

CaO-SiO_2-Fe_tO-P_2O_5渣中磷的富集行为

通过考察不同温度下CaO-SiO2-FetO-P2O5熔渣中磷在2CaO·SiO2颗粒内部和表面以及熔渣本体中的浓度分布规律,对CaO-SiO2-FetO-P2O5熔渣中磷的富集行为进行了研究.结果表明:熔渣中存在的2CaO·SiO2固体颗粒为渣中磷富集提供了场所,磷向2CaO·SiO2颗粒富集并形成2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体(富磷相).磷从熔渣本体向2CaO·SiO2颗粒的富集过程可认为是由磷自熔渣本体向2CaO·SiO2颗粒表面的传质、在2CaO·SiO2颗粒表面形成2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体以及磷通过固溶体产物层由颗粒表面向其内部扩散的3个子过程组成.提高温度对熔渣中磷向2CaO·SiO2颗粒的富集起到促进作用.小粒径2CaO·SiO2颗粒相比于大粒径颗粒虽然可以在较短时间内完成磷的富集过程,但大粒径的2CaO·SiO2颗粒有利于其所形成的富磷相与钢渣本体的分离.

Nb_2O_5对ZTM-Al_2O_3性能及ZrO_2增韧机制的影响

探讨了Ｎｂ２Ｏ５对ＺＴＭ－Ａｌ２Ｏ３的性能和ＺｒＯ２在瓷体中增韧机制的影响．发现Ｎｂ２Ｏ５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ２含量而降低ｔ－ＺｒＯ２含量，材料的机械性能也随Ｎｂ２Ｏ５添加量的增大出现了显著的改善，并且有韧性的平方正比于ｍ－ＺｒＯ２含量的关系．ｍ－ＺｒＯ２含量的增加强化了微裂纹增韧是材料性能改善的原因．

固体酸SO_4^(2-)/Nb_2O_5催化合成尼龙酸二异丁酯

研究了SO2 -4/Nb2 O5作为催化剂催化合成尼龙酸二异丁酯的反应。通过正交试验确定了最佳反应条件 :酸醇物质的量比为 1∶2 .5 ,催化剂为反应物总量的 0 .35 % ,反应回流 2 .0h ,在此条件下酯化率可达 97.8%。

SrNb_2O_6和SrNb_2O_6/Nb_2O_5复合物光催化降解甲基橙的研究

光催化剂SrNb_2O_6采用传统固相反应分别在合成温度为950℃(低温)和1400℃(高温)进行制备.通过XRD粉末衍射和UV-Vis吸收光谱分析,表征了样品的物相和光谱吸收特性.通过对高低温样品的测试和分析表明,高温样品具有单一的物相,而低温样品反应并不完全,是一个混合物.在SrNb_2O_6光催化活性研究中,常用的甲基橙被选作染料光降解模型,对比试验表明低温样品的光催化活性远高于纯相样品SrNb_2O_6或Nb_2O_5.经过讨论和分析,推断出低温产物中存在的异质结(SrNb_2O_6/Nb_2O_6)是提高光催化性能的根本原因.

Nb_2O_5对铁基合金激光熔覆层裂纹敏感性的影响

在45#钢基底上进行了铁基合金和铁基合金加Nb2O5的激光熔覆对比实验。通过工艺参数和Nb2O5含量的优选,获得了成形良好、无裂纹、组织致密均匀的高质量铁基激光熔覆层。采用渗透法观察熔覆层表面裂纹,利用金相显微镜和扫描电镜观察熔覆层横断面的显微组织,使用X射线衍射仪对熔覆层进行物相分析,并测试了熔覆层的硬度。分析结果表明,G312+0.6%Nb2O5(质量分数)熔覆层组织为细小的先共晶析出的碳化物等强化相均匀分布在由γ(Fe,N i)固溶体和多种金属间化合物组成的共晶体中,且生长方向不同。Nb2O5改善铁基熔覆层抗开裂能力的原因一方面是Nb占据晶界增强了晶界结合,另一方面,部分Nb2O5受C的还原作用生成NbC,先共晶析出,成为异质核,提高了凝固结晶过程中的形核率,使得熔覆层组织得以细化,且降低了熔体中的C浓度,减少了Cr(Fe)碳化物脆性相的体积分数,熔覆层韧性增强,裂纹敏感性降低。

Nb_2O_5掺杂对TiO_2陶瓷性能的影响

在Nb2O5含量X为0．1～1．5％的范围内，研究了Nb2O5掺杂对TiO2压敏陶瓷电性能的影响。发现x=0．7％的样品显示出最低的压敏电压（Eb=8．57V／mm）以及最高的相对介电常数2．385×10^4。分析认为Nb2O5掺杂的实质是Nb^5＋固溶于TiO2中取代Ti^4＋使晶粒半导化，但掺杂量受晶格畸变作用有一定限制。

TeO_2-Nb_2O_5系统玻璃的成玻性能研究

TeO2 是一种线性和非线性光学性能优良、但无法单独形成玻璃的重金属氧化物玻璃系统 ,Nb2 O5的引入有利于获得均匀而稳定的碲酸盐系统玻璃。研究发现 ,Nb2 O5的引入会改变TeO2 Nb2 O5系统玻璃中Te4 + 、Nb5+ 的配位数 ,进而对玻璃的结构和成玻能力、稳定性以及析晶性能均产生明显的影响。含有 2 0 30wt%Nb2 O5的碲酸盐系统玻璃表现出较好的综合品质。

SiO_2改性的V_2O_5-MoO_3/TiO_2催化剂抗碱中毒性能研究

以陶瓷为骨架,用溶胶凝胶法和浸渍法制备了V2O5-MoO3/TiO2催化剂,并用SiO2进行改性。采用浸渍法模拟碱K中毒,研究了SiO2改性前后催化剂中毒脱硝效率的变化,并通过BET、H2-TPR、NH3-TPD等技术手段对催化剂进行了表征。结果表明,加入SiO2后,催化剂的比表面积明显提高。SiO2改性后新鲜催化剂还原温度向低温方向迁移10℃左右,氧化还原能力得到了提高,其表面酸强度和酸量也得到较大的提高。反应评价结果表明,SiO2改性可以提高催化剂抗碱中毒的性能。