轧制变形量及固溶热处理对TB3钛合金棒材粗大晶组织的影响

对原始锻造组织为粗大晶组织的TB3钛合金棒材进行了热处理实验,研究了经不同变形量轧制及固溶热处理后该钛合金棒材的组织演变规律,并提出了有效改善钛合金棒材组织均匀性的方法。结果表明,TB3钛合金棒材在轧制过程中,纵向粗大晶组织呈条带状分布;变形量越大,粗大晶组织在纵向上更加细长。锻造后,当产生的粗大晶晶粒尺寸小于200μm且轧制变形量达到95%时,固溶热处理后可以消除粗大晶现象。

冷却速度对TB3合金组织和性能的影响

针对TB3钛合金生产中存在的问题,研究了热处理冷却速度对合金组织和性能的影响。结果表明,冷却速度对TB3合金性能影响不大,但水冷试样的性能稍优;经固溶处理,晶粒等轴化并进一步长大,水冷试样组织的尺寸大小及均匀性稍好于空冷试样的。

热加工对TB3合金显微组织与性能的影响

航天航空用紧固件材料TB3合金是一种亚稳定 β钛合金。本文对比了两种热加工工艺对该合金的显微组织与性能的影响。采用锻造加后续热轧工艺改进了TB3合金的塑性 ,使伸长率提高到 2 2 % ,断面收缩率提高了 1 0 %。同时 ,该工艺还细化了晶粒。

Sb3＋对Tb3＋激活硅酸盐玻璃发光性能的影响

利用高温熔融法分别制备了Sb3+,Tb3+单掺和共掺的硅酸盐发光玻璃,并分析了它们的光谱性质。根据对Sb3+和Tb3+掺杂硅酸盐玻璃的激发光谱、发射光谱和发光衰减时间等特性的分析,研究了澄清剂Sb2O3的加入对Tb3+激活硅酸盐玻璃发光性能的影响。结果表明,在紫外光激发下,Tb3+激活硅酸盐玻璃中存在Sb3+离子至Tb3+离子的能量传递,但能量传递效率较低,能量传递表现为Sb3+离子的3P1能级与Tb3+离子的5D3能级之间的能量无辐射共振转移。同时Sb3+离子的加入将在Sb3+离子和Tb3+离子的激发重叠区域(200～350nm)对Tb3+离子的激发产生不小的负面影响,尚不足以通过Sb3+离子至Tb3+离子的能量传递得以弥补。因此在使用Sb2O3作为Tb3+激活硅酸盐发光玻璃的澄清剂时,应当注意权衡Sb3+离子对Tb3+离子发光性能的影响。

TB3钛合金丝材的热处理工艺

研究了固溶时间及固溶时效温度对TB3钛合金丝材组织和室温力学性能的影响。研究发现,随固溶保温时间的延长,茁晶粒尺寸略有长大,丝材的强度和塑性略有降低;在相变点以上40～70℃固溶可以得到良好的强度与塑性相匹配的性能,且随固溶温度的升高,合金强度明显降低,而塑性稳定升高;双重时效后,随着二次时效温度的升高,丝材的强度显著降低而塑性增加,析出的琢相也随二次时效温度的升高而粗化且不均匀。

热处理对TB3钛合金棒材组织和性能的影响

研究了固溶温度和双重时效温度对TB3钛合金棒材组织和力学性能的影响。研究结果表明,TB3钛合金棒材的抗拉强度随着固溶温度的升高而降低,其组织中的β晶粒也随着固溶温度的升高而增大。双重时效时,TB3钛合金棒材的抗拉强度随着中温时效温度的升高或低温时效温度的降低而提高;析出的α相随着中温时效温的升高或低温时效温的降低而更加细小和均匀。

荧光粉MPO4∶Eu3+,Bi3+/Tb3+(M=La,Gd,Y)的结构及发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+(M=La,Gd,Y)及MPO4∶Tb3+(M=La,Gd,Y)荧光粉材料,用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系,而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明,虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐,但由于晶格结构不同,其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光,Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。

纳米Gd2O3:Tb3+荧光粉的微乳液法合成及其光致发光性质

利用TX-100/正己醇/正辛烷/水微乳液法合成纳米Gd2O3:Tb3+荧光粉,结构表征证实其为单相的氧化钆,掺杂对晶型无影响,粒子大小较均匀,分散性好,较少团聚.TG-DTA测量了Gd2O3:Tb3+的晶型最终形成温度为590℃,发射光谱显示出Tb3+的4个特征发射.随着纳米粒子粒径的减少,发光强度逐渐减弱.

氯化钆溶液浓度对核壳结构Gd2O3：Tb3＋尺寸的影响

以二甘醇作为溶剂,GdCl3和TbCl3的混合溶液作为前驱剂,在室温下加入NaOH后制备出掺杂Tb3+的纳米氧化物颗粒Gd2O3,并以氧化物Gd2O3∶Tb3+为核,在APTES和TEOS的混合溶液中使其包覆一层聚硅氧烷层。结果表明,随着Gd3+溶液浓度的增加,Gd2O3∶Tb3+颗粒尺寸以及包覆了聚硅氧烷层的核壳结构的纳米颗粒尺寸也增加。

白光LEDs用颜色可调型荧光粉Ca9Al（PO4）7∶Tb3+,Sm3+的发光及能量传递

采用高温固相法制备了一系列Tb^3+、Sm^3+和Tb^3+/Sm^3+掺杂的Ca9Al(PO4)7荧光粉。采用X射线衍射技术、光谱及荧光寿命等手段表征了材料的性能。以Tb^3+的380 nm激发峰作为激发源时,发现Ca 9Al-(PO 4)7∶Tb^3+,Sm^3+的发射光谱中既包含Tb 3+的5D 4-7F 6-3跃迁发射,又含有Sm 3+的4G 5/2-6H 5/2-9/2跃迁发射。当增加Sm 3+的掺杂量时,基于Tb^3+-Sm^3+间的能量传递,有效地增加了Ca9Al(PO 4)7∶Tb^3+,Sm^3+的发射强度,能量传递的机理是电偶极-电偶极相互作用。另外,Ca 9Al(PO4)7∶Tb^3+,Sm^3+的量子效率可以达到50.6%。上述结果表明,Ca9Al(PO4)7∶Tb^3+,Sm^3+材料在紫外-近紫外白光LEDs领域具有一定的潜在应用价值。

热加工对TB3钛合金棒材组织的影响

对Φ55 mm的TB3钛合金棒材进行了两火次轧制,第一火轧制成Φ30 mm,第二火轧制成Φ8 mm轧条。随后,Φ8 mm轧条经3道次热拉拔至Φ3.0 mm。研究了轧制和热拉拔过程对TB3钛合金加工态、固溶态、时效态显微组织的影响。研究结果表明:大变形率下的轧制工艺可以强烈细化TB3钛合金加工态的组织;由于热拉拔过程变形率较小,使合金晶粒趋于长大;热轧和热拉拔过程对TB3钛合金的固溶态、时效态显微组织影响不大。

绿色荧光粉LaGaO3∶Tb3+,Sn4+的制备及发光性能研究

稀土掺杂LaGaO3荧光粉因具有优良的发光性能、高的显色性和稳定性等优点而适合应用于场发射显示和LED器件中,其中,LaGaO3∶Tb^3+发光强度和色纯度高于商用Y2SiO5∶Ce^3+荧光粉。通过共掺Sn^4+提高LaGaO3∶Tb^3+荧光粉的发光性能使其更好地应用在白光LED中;利用高温固相法制备一系列LaGaO3∶Tb^3+和LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+绿色荧光粉,并通过XRD和光致发光光谱分别对样品的晶体结构和发光性能进行表征。结果表明:掺杂Tb^3+和Sn^4+分别取代La^3+和Ga^3+进入到基质LaGaO3的晶体结构中,并未出现其他杂相,形成纯相的荧光粉。样品的激发光谱均由位于231,257和274 nm处的宽峰和位于300~500 nm锐利峰组成,其中,231和274 nm分别对应于Tb^3+的4f-5d自旋允许跃迁(LS,7F6→7DJ,ΔS=0)和自旋禁戒跃迁(7F6→9DJ,ΔS=1);257 nm归因于基质中GaO6基团自激活光学中心的跃迁;300~500 nm锐利峰归因于Tb^3+的f-f特征激发跃迁,如7F6→5H6,5H7,5L6,5L9,5L10,5G9和5D4。相对于LaGaO3∶Tb^3+,共掺Sn^4+主要提高Tb^3+的4f-4f特征激发跃迁强度,主激发峰由Tb^3+的f-d跃迁变为f-f跃迁。在380 nm光激发下,样品LaGaO3∶Tb^3+和LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+的发射光谱均由Tb^3+的特征跃迁5D4→7F6(487和493 nm),5D4→7F5(545 nm),5D4→7F4(584和589 nm)和5D4→7F3(622 nm)组成,其中,以5D4→7F5跃迁为主。样品LaGaO3∶Tb^3+和LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+的CIE色坐标分别位于绿色区域(0.2874,0.5459)和(0.2797,0.5761);荧光寿命分别为1.63和1.38 ms;色纯度分别为54.81%和62.67%。共掺Sn^4+不仅没有影响发射峰的位置,而且提高了发射强度(提高近一倍),改变样品的浓度猝灭机理,由双极子-双极子(d-d)相互作用转变为双极子-四极子(d-q)相互作用。LaGaO3∶Tb^3+和LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+中Tb^3+的最佳掺杂量分别为0.05和0.07;Sn^4+的最佳掺杂量为0.03,说明Sn^4+共掺提高Tb^3+的最佳掺杂量,有利于发光强度的提高。样品LaGaO3∶0.05Tb^3+和LaGaO3∶0.07Tb^3+,0.03Sn^4+的光视效能(LER)分别为464和485 lm·W-1;内量子效率分别为21.8%和39.2%。随着温度的升高,由于热猝灭,样品LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+的发光强度逐渐下降;但在140℃时,发光强度仍可保持70%以上;通过Arrhenian公式计算,热活化能ΔE为0.1690 eV,说明样品具有良好的稳定性。结果表明:LaGaO3∶Tb^3+,Sn^4+可作为绿色荧光粉实际应用于UV激发的白光LED器件中。

固溶处理对TB3小规格棒材晶粒尺寸和力学性能的影响

研究不同固溶热处理参数对TB3钛合金小规格棒材晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,不同温度区间内固溶热处理晶粒尺寸的增速不同,当固溶温度大于820℃时,随温度升高晶粒尺寸显著增大。晶粒迅速长大后,继续延长固溶保温时间及改变固溶热处理的冷却方式对晶粒尺寸的影响不大,重复固溶热处理显著增大晶粒尺寸。固溶态室温强度与晶粒尺寸密切相关,晶粒尺寸越小,室温强度越高。

β晶粒尺寸及双时效炉冷速率对TB3钛合金组织与性能的影响

研究了晶粒尺寸以及双时效过程中预时效炉冷速率对TB3钛合金组织与力学性能的影响。结果表明,在固溶处理TB3钛合金时,随着保温时间的延长β晶粒尺寸逐渐长大,抗拉强度逐渐降低,而延伸率和断面收缩率变化不大。β晶粒尺寸对单时效后合金的抗拉强度影响不大,而延伸率与断面收缩率随晶粒尺寸的增大而降低。双时效过程中预时效炉冷速率越慢,合金的抗拉强度越低,延伸率与断面收缩率越好。

Ce3＋,Tb3＋,Eu3＋共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.

基质对Tb3+单掺荧光玻璃发光性质的影响

采用高温熔融法制备了Tb3+单掺硼酸盐、硅酸盐和磷酸盐荧光玻璃和相应的玻璃基质。根据紫外-可见透射光谱计算了Tb3+在不同基质中从7F6到5D3和5D4能级的实验振子强度,解释了不同基质中Tb3+发射光谱的变化原因。结果表明:因为对称性差,在磷酸盐玻璃基质中,Tb3+在542 nm和585 nm处的发射峰有劈裂现象。在硼酸盐和硅酸盐基质中,Tb3+的5D3能级上的粒子通过交叉弛豫过程被倒空并转移到5D4能级,故5D3能级发光(413 nm和436 nm)不明显;在磷酸盐基质中,Tb3+的5D3能级上的粒子数较少,没有交叉弛豫产生,故5D3能级发光最强。在3种基质中,Tb3+从5D4能级发射的特征峰489,542,585,620 nm的强度顺序是硼酸盐>硅酸盐>磷酸盐,与Tb3+在不同基质中从7F6到5D4能级的实验振子强度顺序一致。

Tb3＋-Yb3＋离子对的近红外量子剪裁研究进展

近红外量子剪裁能够有效地提高硅太阳能电池的效率。稀土元素种类繁多,能级丰富,常被用于制作近红外量子剪裁发光材料。研究者们用适当的方法制成发光材料之后,测量材料的吸收光谱,激发光谱和发射光谱。根据这些数据计算得到材料的量子效率。其中Tb^(3+)-Yb^(3+)离子对备受关注。Tb^(3+)吸收紫外-可见光,通过协同能量传递把能量传递给Yb^(3+)离子。Yb^(3+)离子跃迁辐射出1000 nm左右的近红外光。该波段的光子能够被硅太阳能电池吸收利用。Tb^(3+)-Yb^(3+)离子对在不同掺杂浓度,不同基质中得到的量子效率不同。

电磁铆接放电电压对TB3铆钉变形影响

电磁铆接放电电压是影响铆钉变形的重要参数。在不同铆模工艺试验的基础上确定最佳成形铆模,从宏观和微观角度研究放电电压对TB3钛合金铆钉变形的影响。结果表明,铆模对铆钉变形有重要影响,不同铆模成形的铆钉质量不同。采用50°铆模,在190V^230V电压下,随着放电电压升高,铆钉镦头高度减小,钉杆直径增加。在剪切带内,晶粒被急剧拉长,剪切带内外晶粒差别较大;随着放电电压升高,铆钉镦头内部主剪切带越来越明显,剪切带宽度越来越小。TB3铆钉以产生形变带的方式发生绝热剪切变形。

热处理制度对TB3钛合金组织及性能的影响

研究了热处理制度对TB3钛合金组织及力学性能的影响。结果发现,TB3钛合金经800～820℃固溶后,室温拉伸时合金具有较高的强度和优异的塑性,且随固溶温度的升高,强度降低,塑性增加;固溶并时效后合金具有很高的强度及较好的塑性,且随时效温度的升高,合金强度显著降低、塑性增加。

SiO2对Tb3+掺杂ZnO1-xSx发光材料性能的影响

采用溶胶凝胶-沉淀法,制备以ZnO1-xSx-SiO2为基质掺杂Tb3+发光材料,并通过激发光谱、发射光谱以及红外光谱、X射线衍射等手段研究了材料的发光性质和结构,重点研究了SiO2掺入对发光材料发光性能的影响。结果表明:SiO2的掺入能显著地提高ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料的发光性能,并确定其最佳激发波长为377nm,最佳退火温度为800℃。结构研究确定了ZnO1-xSx-SiO2∶Tb3+发光材料中主要存在Si-O-Si键、Zn-S键和Si-O4基团,属于晶态。最后依据结构对材料发光机理进行了推测。