Si2O3粒径对传感器用L-MBE沉积Pt/ZnMgO/Si2O3导电性能和组织的影响

为了提高高温下声表面传感器导电稳定性,采用激光分子束外延方(L-MBE)法沉积制备Pt/ZnMgO/Si2O3三层薄膜,通过实验测试的方式研究Si2O3粒径对其导电性能和结构的影响,重点研究了薄膜受到高温作用时发生的导电性变化及其微观组织结构的转变。研究结果表明:不同Si2O3粒径下Pt/ZnMgO/Si2O3三层薄膜电阻表现为和温度相近的变化规律,当温度上升后都发生了缓慢增大。当薄膜表面Si2O3粒径为60μm时,电阻发生明显变化的温度依次为1100℃与1150℃。粒径达到90μm以上的薄膜经过保温后电阻保持基本恒定。对200μm粒径Si2O3膜薄膜进行热处理形成了平整表面,生成了许多小尺寸晶粒。随着Si2O3粒径降低,表面区域产生了更大外径尺寸的Pt颗粒,形成了部分Pt微孔。提高Si2O3粒径后,形成强度较低的Pt(111)衍射峰,以及更大半峰宽。Pt(111)衍射峰峰半高宽随Si2O3粒径增加表现出降低变化。

纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型及能量演化特征

采用纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混合掺入混凝土中,对混掺纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土进行了受压性能试验,基于损伤力学理论和能量耗散原理分析了纳米SiO_(2)-CaCO_(3)增强混凝土的本构关系,建立了普通混凝土和纳米SiO_(2)-CaCO_(3)混凝土损伤本构模型。结果表明:混掺纳米材料比单掺纳米材料对提升混凝土强度效果更佳,强度最大增幅为31.46%;混掺纳米材料显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的总应变能和耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。基于SEM微观测试结果揭示了纳米材料对混凝土增强效应的作用机理。

溶胶-凝胶法合成BaAl_2Si_2O_8超细粉末的研究

以Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ，Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ，ＴＥＯＳ为原料，采用溶胶凝胶法制备ＢａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２三元系粉末，研究了不同因素对生成稳定溶胶和胶化时间的影响，用ＴＧＤＴＡ、ＸＲＤ研究了溶胶凝胶的热处理过程，用ＴＥＭ观察了粉体的粒径。

Ca_(10)(Si_2O_7)_3Cl_2:Eu_^(2+),Mn^(2+)单一基质白光荧光粉的发光性质

用高温固相法合成了颜色可调的Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+荧光粉。研究了它的发光性质和Eu2+与Mn2+之间的能量传递。Eu2+离子在Ca10(Si2O7)3Cl2晶体中形成了峰值为426nm和523nm的5d→4f跃迁发光,Eu2+中心向Mn2+中心传递能量,敏化Mn2+离子4T1(4G)→6A1(6S)跃迁而产生585nm的黄光发射。黄绿蓝3个发射带叠加在单一基质中实现了白光发射。3个发射带的激发谱范围位于250～480nm处,Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+在紫外-近紫外波段(350～410nm)范围内有很强的激发,是一种适合InGaN管芯激发的单一基质白光LED荧光粉。

铌硅化物基超高温合金Si-Y_2O_3共渗涂层的组织及其高温抗氧化性能

采用Si-Y2O3包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备Y改性的硅化物涂层,研究其在1250℃的恒温氧化性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)与X射线衍射(XRD)分析Si-Y2O3共渗涂层氧化前后的物相组成和组织变化.结果表明:涂层具有明显分层的结构,由外至内依次为(Nb,X)Si2(X表示Ti,Hf和Cr)外层和(Nb,X)5Si3过渡层,在过渡层与基体之间有不连续分布的细小(Cr,Al)2(Nb,Ti)块状沉淀.EDS分析表明,涂层中的Y分布是不均匀的,(Cr,Al)2(Nb,Ti)相的Y含量为0.94at%左右,而(Nb,X)Si2和(Nb,X)5Si3相的Y含量为0.46at%～0.57at%.经1250℃分别氧化5,10,20,50和100h后,Si-Y2O3共渗涂层保持其原始的相组成,并在其表面形成以TiO2、SiO2和Cr2O3组成的致密混合氧化膜,且与基体结合良好.

一种新型可协调绿色荧光材料BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+),Ce^(3+)的发光性质与能量传递（英文）

采用高温固相法制备了BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+),Ce^(3+)系列的荧光材料,讨论了Tb^(3+),Ce^(3+)单掺及Tb^(3+),Ce^(3+)共掺样品的光谱性质及发光机理,分析了Ce^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递过程。通过对样品进行XRD,荧光光谱,色坐标等测试。结果表明,Tb^(3+),Ce^(3+)的掺杂没有改变BaAl_2Si_2O_8晶体的结构。BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+)发出明亮的绿光,发光峰分别位于487,545,583和621nm对应于Tb^(3+)的5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)特征发射。Ce^(3+)的掺入没有改变BaAl_2Si_2O_8∶Tb^(3+)发射光谱的位置,但使其激发谱由窄带激发变成了宽带激发增加了谱带多样性,发光强度有了明显的增强,而且颜色也具有一定的协调性,使其在实际运用方面具有更大的灵活性。发光强度增强的原因不仅仅是因为Ce^(3+)的敏化作用,还与Ce^(3+)和Tb^(3+)之间存在能量传递有密切关系。通过猝灭法计算了,Ce^(3+)与Tb^(3+)之间的能量传递的临界距离为15.345nm,并且证明了能量传递是由偶极-偶极相互作用产生的。通过计算得到能量传递效率最高达到了76.04%。

Si_3N_4-Al_2O_3-CaO系材料烧结性能及反应过程研究

以氮化硅、活性氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥为原料 ,研究了在焦炭保护情况下 ,Si3N4-Al2 O3-CaO系材料经 1 5 0 0℃、1 6 0 0℃和 1 6 5 0℃烧成时的烧结性能和物相变化 ,同时借助SEM、EDX和XRD等手段对其显微结构和反应过程进行了观察和分析。结果表明 ,该体系材料的烧结性能与试样的组成和烧成温度有关 :温度由 1 5 0 0℃升至 1 6 0 0℃ ,试样体积密度增加 ,显气孔率降低 ,但升至 1 6 5 0℃时 ,试样的体积密度反而下降 ,显气孔率增加 ;在同一温度下 ,试样中Si3N4含量增加 ,体积密度下降。同时 ,试样在烧成过程中存在质量变化现象 :1 5 0 0℃烧成试样均表现为质量增加 ,当温度升至1 6 0 0℃和 1 6 5 0℃时 ,试样质量又由增加变为减小。根据热力学分析推测 ,试样烧成过程中存在复杂的化学反应 ,低于 1 5 0 0℃时 ,反应Si3N4(s) +3 /2CO(g) =3 /2Si2 N2 O(s) +1 /2N2 (g) +3 /2C(s)是试样质量增加的主要机理 ;高于 1 5 0 0℃时 ,反应Si3N4(s) +3 /2CO(g) =3 /2SiC(s) +3 /2SiO(g) +2N2 (g)是引起质量损失的主要机理。XRD分析显示 ,烧后试样中除存在刚玉和Si3N4相外 ,在烧成过程中还发生了物相变化 :1 5 0 0℃时出现了钙黄长石相 ,1 6 0 0℃时钙黄长石又消失 ,出现了Ca -α Sialon和β Sialon ,温度升至 1

Y_2O_3对铌硅化物基超高温合金硅化物渗层组织的影响

采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y2O3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h。利用SEM,EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y2O3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层的组织进行了对比。结果表明：在渗剂中添加不同含量Y2O3后的渗层具有相似的结构,均具有明显分层的结构,由外至内依次为（Nb,X）Si2（X表示Ti,Hf和Cr）层,（Nb,X）5Si3过渡层和富Al扩散区。与单独渗Si渗层相比,渗剂中添加Y2O3没有改变渗层表层的相组成,但抑制了渗层中孔洞的产生,使相同包埋渗温度和时间处理后Si-Y2O3共渗层的组织较单独渗Si渗层的更为致密。EDS能谱分析结果表明,Y在渗层中的分布是不均匀的,在靠近过渡层与基体界面处的Y含量较高,并由内向外逐渐递减。随渗剂中Y2O3含量增加,渗层中的平均Y含量出现先增加后降低的规律。当渗剂中Y2O3的加入量为1%2%（质量分数）时,Y2O3具有明显的催渗作用。

Ca_3Y_2Si_3O_(12)∶Tm^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法成功制备了Ca_3Y_2Si_3O_(12)∶Tm^(3+),Yb^(3+)上转换蓝色发光材料。在980 nm红外激光器激发下,发光粉呈现强烈的蓝光(475 nm)和近红外光(810 nm)以及较弱的红光(650 nm)发射,分别归因于Tm^(3+)离子的~1G_4→~3H_6、~3H_4→~3H_6和~1G_4→~3F_4能级跃迁。随着Yb^(3+)离子浓度的增加,发光粉上转换发射强度和发光亮度均呈现先增强后减弱的变化趋势。在最佳掺杂浓度下(Yb^(3+)摩尔分数为15%),蓝、红光强度分支比为12∶1,色坐标为(0.129 2,0.152 3)。在3.9 W/cm^2激发功率密度下,发光亮度可达6.8 cd/m^2。上述结果证实,所制备发光粉呈现优异的蓝光上转换发射特性并具有潜在的应用价值。发光强度和激发光功率关系表明,所得上转换发射为三光子和双光子吸收过程。借助Tm-Yb体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。

Sr_3NbGa_3Si_2O_(14)压电晶体旋光性质的研究

本文测定了紫外、可见光区新型压电晶体—Sr3NbGa3Si2O14(SNGS)的透过率,并利用一种新方法即通过测量晶体在平行偏振系统中的透过率谱研究了其旋光性,且拟合出旋光色散曲线。此晶体属左旋单轴晶体,旋光非常大,其旋光率ρ在513nm处达到43.69°/mm。

Si_3N_4-Al_2O_3-SiO_2系材料烧结性能及反应过程研究

以氮化硅、活性氧化铝微粉和氧化硅微粉为原料,研究了在焦炭保护条件下,Si_3N_4-Al_2O_3-SiO_2系材料经1500℃、1600℃和1650℃烧成时的烧结性能和物相变化,同时借助SEM、EDX和XRD等手段对其显微结构和反应过程进行了观察和分析。结果表明,随着烧成温度的升高,Si_3N_4-Al_2O_3-SiO_2系材料的体积密度下降,显气孔率增加,同时烧成后试样的质量损失大大增加,尤其是经1650℃烧成的试样,显气孔率在40％以上,质量损失大于20％。XRD物相分析显示,1500℃时,产物中生成Si_2N_2O,高于1650℃时,生成SiC相,与热力学计算结果一致。同时,高温下大量的N_2(g)及SiO(g)逸出试样表面,可能是导致试样质量损失、结构松散、显气孔率增加的主要原因。切开经高温烧成的试样发现,其截面由中心致密区、过渡区和边缘的松散区3部分组成,含氮物相的形状由中心部位发育良好的柱状,演变成过渡区的针状或须状,直至松散区时消失。这种松散区所占面积和松散程度取决于试样的组成和烧成温度。

Bi^(3+)共掺和能量传递对BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)发光的调制和增强

荧光粉BaY_2Si_3O_(10):Bi^(3+),Eu^(3+)经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi^(3+)共掺下BaY_2Si_3O_(10):Eu^(3+)的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带(CTB)和系列Eu^(3+)的f-f窄吸收峰,发射谱为Eu^(3+)的~5D_0—~7F_J橙-红光发射。当用285 nm紫外光激发时,Bi^(3+)到Eu^(3+)间存在有效的能量传递,导致Bi^(3+)的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu^(3+)的橙-红光发射显著增强;随着Eu^(3+)浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu^(3+)浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi^(3+)共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200~350 nm)的激发效率。Bi^(3+)到Eu^(3+)间主要的能量传递机制是通过四极-四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm。

Ca_(10)(Si_2O_7)_3Cl_2∶Eu^(3+)荧光粉的发光特性研究

采用溶胶-凝胶法合成了Ca10(Si2O7)3Cl2∶Eu3+荧光粉,并研究了该荧光粉的微观结构及发光性能。结果显示:Eu3+掺杂Ca10(Si2O7)3Cl2荧光粉属于单斜晶系,颗粒呈现近球体和长方体形状,粒径介于400～500 nm。在395 nm近紫外光激发下,该荧光粉呈红色发射,并有5个分别位于582,594,615,654和705 nm的主发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁。该荧光粉的激发光谱覆盖了320～480 nm这段波长范围,主激发峰位于395 nm。另外,该荧光粉的发光强度随Eu3+掺杂量的提高而增强。

(Al_2O_3+Si)_p/Al系铝基复合材料的原位制备及性能

以Al-Si O2为体系,通过粉末冶金液相烧结的方法原位合成(Al2O3+Si)p/Al系铝基复合材料,利用XRD、DSC和SEM等测试技术测试了复合材料的相组成、密度、电导率及热膨胀性能,观察了Si相和Al2O3相的形貌并分析了相与相之间的反应界面。结果表明,通过该方法可以制备出具有优良性能的电子封装材料,其密度、电导率和热膨胀系数分别达到了2.5 g/cm3、10-7Ω·m和5×10-6/K。原位生成的Al2O3相多数呈圆球状颗粒,Si相以片状形成,随着烧结温度的提高,两种相和基体结合紧密,分布更加均匀分散,且无界面反应物生成。

Mo_5Si_3-20%Al_2O_(3p)复相陶瓷的制备及摩擦磨损性能

采用机械球磨/热压烧结法制备了Mo5Si3金属陶瓷和Mo5Si3-20%(质量分数,下同)Al_2O_(3p)复相陶瓷,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、硬度计和摩擦磨损试验机等分析了其微观结构、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:Mo5Si3-20%Al_2O_(3p)复相陶瓷的主要物相为Mo5Si3、Al_2O_3和少量Mo3Si;复相陶瓷的相对密度、硬度和断裂韧性均高于单相Mo5Si3金属陶瓷的,且其摩擦因数和磨损率较低,摩擦因数随时间的变化较平缓,表现出更好的摩擦磨损性能;与GCr15钢球对磨时,Mo5Si3金属陶瓷的主要磨损机制为黏着和疲劳剥落,Mo5Si3-20%Al_2O_(3p)复相陶瓷的则为磨粒磨损,二者同时存在氧化磨损。

球磨参数对机械合金化制备Al_2O_3/Mo_5Si_3复合粉体特性的影响

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3/Mo5Si3复合粉体。利用XRD、SEM等对复合粉体在球磨过程中的物相转变和形貌进行表征,并对球磨参数对机械合金化过程的影响进行探讨。结果表明,原料粉体球磨10 h后转变为Al2O3/Mo5Si3复合粉体,反应较完全。随球磨时间延长,复合粉体细小均化,粉体粒度较小,球磨20h后粉体粒度在3~5μm之间,随球磨转速的提高,球磨时间延长,球磨提供能量提高,反应开始时间变短。

用单摆划痕法研究Al_2O_(3f)/Al-9Si合金在不同冲击速度下的磨损行为

为揭示MMCs材料的冲击磨损机理 ,采用单摆划痕法对Al2 O3f/Al 9Si合金耐冲击磨损行为进行了研究 ,结果表明 :(1)在 3m/s冲击速度下 ,随着增强相的体积分数增多 ,Al2 O3f/Al 9Si合金抗冲击磨损性降低。在 4m/s冲击速度下 ,2 0 %Al2 O3f/Al 9Si合金具有最高的抗冲击磨损性 ,而 2 5 %Al2 O3f/Al 9Si合金的抗冲击磨损性最弱。对同一种Al2 O3f/Al 9Si合金材料 ,冲击速度为 4m/s时的耐冲击磨损性优于速度为 3m/s时的的耐冲击磨损性。(2 )在冲击磨损过程中 ,Al2 O3f/Al 9Si合金表面出现严重的犁沟和伴随发生的Al2 O3

发光颜色可调的硅酸盐长余辉发光材料Ba_4(Si_3O_8)_2:Eu^(2+),Ce^(3+),Dy^(3+)

在还原气氛下利用高温固相法制备了Ba3.982-x(Si3O8)2∶0.008Eu2+,xCe3+,0.01Dy3+系列样品。光谱分析表明,Ce3+进入到晶格中将取代不同Ba2+格位从而形成不同的发光中心。通过Ce3+→Eu2+的能量传递,得到了一系列发光颜色可调、余辉颜色为绿色的长余辉发光材料。Ce3+的掺入可以增大样品的余辉强度但是同时缩短了样品的余辉时间。热释光谱的分析表明,Ce3+的掺入可以同时增加浅陷阱T1和深陷阱T3的数量,深陷阱对载流子的再捕获效应导致了样品余辉强度的增大和余辉时间的缩短。

Na_2Si_2O_5·xFe_2O_3玻璃和熔体的Raman光谱研究

通过溶胶 凝胶法制取了Na2Si2O5·xFe2O3(x=1,3,5%)玻璃,其玻璃和熔体的Raman谱图表明随铁含量的增加920cm-1谱峰明显增强,而1000cm-1附近则出现一个小的尖峰。讨论了引起这些谱峰变化的原因。

热压烧结Al_2O_3/Si_3N_4复相陶瓷的研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Si3N4复相陶瓷材料,对不同温度下、不同氮化硅用量时所制备的材料进行了硬度、断裂韧性等力学性能的测试,运用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对材料的微相组成与显微形貌进行表征。结果表明1600℃,30 MPa,保温1 h,Si3N4用量为3wt%时所制备的材料的各项力学性能达到了最佳值。