超细粉体制备Nd∶Y2O3透明陶瓷

采用碳酸氢铵为沉淀剂合成了碱式碳酸钇沉淀前驱体,研究了的前躯体的煅烧工艺对氧化钇粉体性能及烧结氧化钇陶瓷组织、致密化行为以及透光率的影响。在1000℃煅烧6 h获得的超细粉体,经过在氢气介质中1750℃保温3 h烧结后,获得组织均匀,无残余气孔,透光率高的氧化钇陶瓷。

静电纺丝技术制备Y2O3：Eu^3＋纳米带及其发光性质

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米带,将其进行热处理,获得了Y2O3∶Eu3+纳米带。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、荧光光谱等技术对焙烧后的样品进行了表征。结果表明:600℃焙烧即可获得Y2O3∶Eu3+纳米带,800℃时结晶更为良好,产物属于立方晶系。纳米带表面光滑,由平均直径为30nm的小颗粒紧密排列而成,为多晶结构。随着温度升高,纳米带宽度减小。焙烧800℃获得的Y2O3∶Eu3+纳米带的发光性质优于焙烧600℃的Y2O3∶Eu3+纳米带。与体材料相比,该纳米带的激发光谱Eu3+-O2-电荷迁移态(CTB)发生红移,发射光谱发生蓝移。

不同方法制备的Eu^3＋：Y2O3-3SiO2发光材料的结构和发光性质

采用溶胶凝胶与沉淀相结合的方法和单一溶胶凝胶法制备Eu3+:Y2O3-3Si O2发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、TEM、激发光谱、发射光谱研究了材料的结构和发光性能。研究表明:两种方法制得的发光材料成分完全相同,但结构、形貌和发光性质有较大差别。IR确定结合法制备的材料主要存在Si-O-Si桥氧键,而单一法主要存在非桥氧的Si-O键;XRD确定结合法存在立方相的Y2O3,单一法主要存在非晶态Si O2,TEM显示结合法的形貌为纳米级球形Y2O3,单一法为纳米级棒状Y2O3。两种方法制得的样品Eu3+:Y2O3-3Si O2都显示Eu3+的特征发射峰位于613 nm;最佳激发峰分别在紫外区的257 nm和395 nm;两种方法制得的样品在相应最佳激发波长下,结合法制备出的荧光材料其发光强度和色纯度相对较高,半宽峰约为7 nm,两种方法制得的发光材料最佳退火温度均为800℃,Eu3+的最佳掺杂量均为6.0%。

Y_(2)O_(3)对TC4激光熔覆镍基复合涂层组织及性能的影响

探究不同含量稀土氧化物Y_(2)O_(3)对钛合金TC4表面激光涂层的组织及摩擦磨损和抗高温氧化性能的影响。采用2 kW的光纤激光器,在TC4表面激光熔覆制备含0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、2.0%、3.0%Y_(2)O_(3)粉末的Ni60A-50%Cr_(3)C_(2)涂层;利用SEM、XRD、EDS等对该涂层的组织和物相进行分析;通过显微硬度计测量该涂层的硬度;采用MMG-500三体磨损试验机进行摩擦磨损试验;利用WS-G150智能马弗炉进行抗高温氧化性试验。结果表明:Y_(2)O_(3)添加量为1.0%时,该涂层的组织及性能均优于其它Y_(2)O_(3)添加量,涂层没有缺陷、成形良好,涂层生成高硬度碳化物和金属间化合物,组织细密均匀。基体热影响区组织为针状马氏体,涂层结合区组织为平面晶和柱状晶,涂层中部和上表面组织为短小的胞晶和树枝晶,涂层显微硬度最大值为1604HV0.2,约是基体的4.6倍;涂层摩擦系数基本稳定在0.33左右,小于TC4基体的摩擦系数0.5~0.7,涂层的耐磨性较基体显著提高;恒温850℃氧化100h后涂层氧化增重为5.11 mg·cm^(-2),约为TC4基体氧化增重25.8 mg·cm^(-2)的20%,高温抗氧化性能显著提高。适量添加稀土Y_(2)O_(3)可改善TC4激光熔覆层的组织及性能。

Y_2O_3和CeO_2复合掺杂ZrO_2纳米晶的制备与表征

以ZrOCl2.8H2O,Y2O3,Ce（NO3）3.5.5H2O为原料,NH3.H2O作沉淀剂,少量表面活性剂PE作分散剂,采用反向共沉淀-喷雾干燥法,结合物理、化学分散技术,成功地制备了Y2O3,CeO2复合掺杂ZrO2纳米粉末。通过DSC-TG,XRD,XPS,BET和SEM等方法对所制得粉末进行了表征。结果表明：以Ce0.1Y0.1Zr0.8O1.95化学计量比制备的多元氢氧化物胶体经过喷雾干燥处理后,在500℃基本完成水合氧化物的分解,577℃附近完成由非晶相向立方相的转变;经过580-1000℃煅烧后,CeO2和Y2O3已经完全固溶到ZrO2中,形成类质同相体,该粉末系列均属于立方相萤石结构;掺杂进入ZrO2晶格中的Ce呈＋4价形式存在;比表面积由22.0 m^2.g^-1（580℃煅烧）减至4.97 m^2.g^-1（1000℃煅烧）;SEM结果显示800℃煅烧的该粉末颗粒尺寸分布均匀,多呈类球状,且粒径在50-80 nm。

静电纺丝法制备Y_2O_3纳米纤维与表征

采用静电纺丝法制备了PVA/Y(NO3)3复合纳米纤维,在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3纳米纤维。利用XRD,SEM,TG-DTA,FTIR等现代分析手段对样品进行了表征。XRD分析表明,PVA/Y(NO3)3复合纤维为无定型,焙烧温度在600℃以上得到晶态单相的Y2O3纳米纤维,属于立方晶系,空间群为Ia3。SEM分析表明,PVA/Y(NO3)3复合纤维表面光滑,平均直径为110 nm。焙烧温度对Y2O3纳米纤维的形成有重要影响。600℃焙烧得到的Y2O3纳米纤维的平均直径约50 nm,900℃焙烧得到的Y2O3纳米纤维由纳米颗粒堆积而成,部分已断裂。TG-DTA和FTIR分析表明,PVA,Y(NO3)3以及水分在600℃以上时完全分解挥发,最终样品为晶态单相的Y2O3纳米纤维。

Gd^(3+),Eu^(3+)在介孔Y_2O_3中的能量传递

通过模板法与溶胶-凝胶法相结合,在温和的条件下制备了介孔Y2O3。再采用水热反应法制得Eu3+、Gd3+单掺杂及Eu3+,Gd3+双掺杂的三种介孔Y2O3组装体(介孔Y2O3∶Eu3+,介孔Y2O3∶Gd3+,介孔Y2O3∶Eu3+,Gd3+)。利用广角和小角X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对介孔Y2O3进行了表征,结果表明,所制备的介孔Y2O3为立方相,具有六方孔道结构,孔径约10nm。对介孔Y2O3和组装体系进行了荧光光谱(PL)分析,发现在550℃热扩散处理后,介孔Y2O3∶Eu3+的发光存在基质对Eu3+的能量传递,Y2O3∶Eu3+,Gd3+体系中Gd3+对Eu3+也有能量传递作用。

热压烧结制备Al_2O_3/TiCN-0.2%Y_2O_3复合材料

采用热压烧结的方法制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合陶瓷的结果,较详细地介绍了试样成分、热压温度对试样抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度等力学性能的影响。结果表明:在热压温度低于1650℃时,各项力学性能随着热压温度的提高而提高,当热压温度为1650℃、压力为35 MPa,保温时间为30 min时,其抗弯强度、断裂韧性及硬度分别达到它们的最大值1015 MPa,6.89 MPa.m1/2和20.82 MPa。当热压温度高于1650℃时,导致TiCN分解作用加强导致密度下降,同时温度过高导致晶粒长大使力学性能下降。显微结构分析表明:由于稀土Y2O3的加入,生成少量的YAG相,抑制了Al2O3和TiCN晶粒长大,有助于提高含Y2O3的Al2O3/TiCN复合材料的断裂韧性。TiCN颗粒弥散在Al2O3晶界处,其晶粒尺寸在1μm左右,分布均匀,相互交织,抑制了晶粒生长,从而起到增韧补强作用,有利于材料力学性能的提高。从压痕裂纹尖端扩展情况的扫描电镜照片可以看出:基体与增强相多个晶粒构成裂纹桥联行为,并可能形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区,主要起作用的是稀土强化TiCN颗粒弥散增韧机制,将复合材料的断裂韧性从5.94提高到6.89 MPa.m1/2。

Sol-gel法制备Y_2O_3∶Eu^(3+)/Yb^(3+)@SiO_2太阳能上转换材料的研究

采用pechini溶胶-凝胶法制备Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺Y_2O_3纳米颗粒,采用经典的St?ber方法制备SiO_2包覆上述纳米颗粒的核壳结构。借助X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段,研究材料的结构性能。结果表明:SiO_2包覆后,Y_2O_3的晶体结构和粒子的上转换发光机制均未发生改变,Y-O-Si键的形成说明SiO_2成功包覆在Y_2O_3∶Eu^(3+)/Yb^(3+)粒子表面。紫外-可见光分光光度计和光致发光谱测试结果对比表明,SiO_2包覆后的粒子在980 nm处仍有光谱吸收,并且材料的发光强度有较大提高。

制备工艺对超细氧化钇粉体形态与烧结性的影响

以碳酸氢铵为沉淀剂,研究了不同沉淀反应终点pH值、陈化时间,以及沉淀前驱体煅烧温度对超细氧化钇粉体的形态和烧结致密化的影响。沉淀反应终点pH=7.0和7.8时,随着陈化时间的增加,煅烧后的粉体颗粒均匀长大、形态近似于球形,烧结致密化程度较高。在pH=8.3时,陈化处理后粉体颗粒长大明显且呈不规则形状,而且随陈化时间增长,粉体的烧结活性降低。另外,沉淀前驱体在800℃煅烧得到的超细氧化钇粉体中残留较多的非晶相,造成粉体烧结致密化程度降低;在1000℃煅烧时可以完全消除粉体中的非晶体相,所得到的超细球形粉体颗粒的烧结温度低,致密化程度高。

高性能铈锆钇储氧材料的制备及应用研究

以溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)为模板剂,采用并流法与正加法制备了铈锆钇稀土储氧材料。结果表明:并流法制备的样品具有高比表面积和储氧性能,经600℃焙烧后,其比表面积高达172.4 m2/g,储氧量为637.5μmol/g;高温老化处理后,储氧量仍高达590μmol/g,明显优于正加法制备的样品,表现出良好的抗老化能力和储氧性能。活性评价结果表明,含铈锆钇储氧材料的三效催化剂均能满足压缩天然气汽车和液化石油气汽车的排放要求,其中,液化石油气汽车的排放效果更佳。

Y_2O_3∶Eu荧光粉表面包覆In_2O_3的研究

采用高温固相法合成了FED用Y2O3∶Eu红色荧光粉,为提高其导电性,采用表面成膜包覆法对其进行了In2O3包膜研究。通过XRD,Zeta电位,SEM及低压光谱分析等检测手段分析了包膜前后Y2O3∶Eu的晶体结构、电位、形貌与发光性能,探索了包膜工艺。结果表明:在Y2O3∶Eu表面包覆3%的In2O3能有效改善荧光粉的发光亮度,这种改善的可能原因是包覆In2O3改善了Y2O3∶Eu晶粒表面的导电性。

碳纳米管负载钇和铕氧化物纳米颗粒及其发光行为的研究

研究了碳纳米管上负载Y2O3和Y2O3∶Eu3+纳米颗粒的工艺。采用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射对负载的效果进行表征并研究了负载产物的发光性能。结果表明,采用化学沉淀法可在碳纳米管上负载平均直径约为10 nm的Y2O3和Y2O3∶Eu3+颗粒。负载的Y2O3∶Eu3+纳米颗粒在波长201 nm处具有明显的主激发峰,而在620 nm处具有较强的主发射峰。与普通的纳米Y2O3∶Eu3+荧光粉相比,激发峰显著蓝移,而发射峰则红移。

Y_2O_3:Eu纳米晶的硝基取代苯甲酸配合物固相热解制备和性能

以苯甲酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、3,5-二硝基苯甲酸等为配体制备了Y3+、Eu3+二元配合物,配合物中Y3+与Eu3+的摩尔比为9:1.利用这些配合物的爆炸式热分解特性通过固相热解反应制备了一系列Y2O3:Eu纳米晶.透射电镜观察,可以看出所得纳米晶呈球形,粒度介于40～60nm,X射线衍射分析表明实验所得纳米晶属立方晶系,粒径与电镜观察所得结果基本一致;Eu3+的引入并不影响Y2O3的晶相组成;配体类型对纳米晶的结构没有显著影响,不过相对于硝基取代苯甲酸配合物,苯甲酸配合物热解所得Y2O3∶Eu纳米晶团聚严重;退火温度显著影响纳米晶粒度,退火温度高,纳米晶粒度大,反之亦然.荧光光谱测定表明所有Y2O3∶Eu纳米晶具有相似的发光行为,其中以苯甲酸配合物分解所得Y2O3:Eu纳米晶发光性能最为优越.

核/壳型Fe/Y_2O_3纳米复合粒子的制备及微结构分析

以Fe和Y2O3的微米粉为原料,压制成块体靶材,利用物理气相蒸发法原位合成了核/壳型Fe/Y2O3纳米复合粒子,并对其成分、形态和微结构进行了研究。高分辨透射电镜和暗场成像分析结果表明Fe/Y2O3纳米复合粒子具有清晰的"核/壳"结构,其内核及外壳分别为-αFe和体心立方相Y2O3。通过"定量氧辅助-气-液-固"机制对纳米复合粒子的形成过程进行了探讨。实验结果表明,本文所采用的物理气相方法实现了稀土氧化物包覆异质金属纳米胶囊的合成,为多组元纳米结构的复合提供了实验依据。

Y_2O_3含量对钼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金方法制备含Y2O3的稀土钼合金,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段对钼合金的断裂特征和组织结构进行对比分析,研究稀土氧化物Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响。研究表明:添加Y2O3能细化晶粒、改善钼合金的晶粒均匀性和致密度、提高钼合金的性能;拉伸强度和屈服强度随Y2O3含量的增加呈现先增高后降低的趋势,在Y2O3含量为1%时,抗拉强度达511.43 MPa,屈服强度456.99 MPa,分别是纯钼材料的1.31倍和1.57倍,综合力学性能最佳;在烧结坯中,Y2O3颗粒分布均匀,主要以球形和等轴状形式存在于晶界上。

稀土钨电极研究与应用

介绍了近年对TIG(钨极惰性气体保护焊)和PLASMA(等离子体)焊接、切割用钨电极材料的研究进展和应用情况 ,着重对稀土钨电极材料及稀土氧化物作用等有关研究问题进行了讨论。对W -La2O3、W -CeO2、W -Y2O3 电极材料的热电子发射能力和稳定性研究表明 :在中小电流时2.2-wt%La2O3-W电极具有较好的电子发射能力和稳定性 ,钇钨和铈钨次之 ;在大电流工作时 ,钇钨电极热电子发射能力和稳定性最好。对制备的二元复合稀土钨电极(W -La2O3-Y2O3、W -La2O3-CeO2、W -Y2O3-CeO2)和三元稀土钨电极(W -La2O3-Y2O3-CeO2)的性能与单元稀土钨电极材料(W -La2O3、W -CeO2、W -Y2O3)和钍钨电极材料进行了比较。结果表明 ,复合稀土钨电极材料的焊接电弧性能优于单元稀土钨电极和钍钨电极。但它们的性能又各不相同 ,可适应交流焊、薄板和中厚板不同焊接工作的需求。研究表明、电极的使用性能强烈依赖于稀土金属氧化物。燃弧过程中它们的行为是影响电极使用性能、电极温度、逸出功和电极稳定性的最重要的因素。

水热法制备Y_2O_3:Eu及其发光性能的研究

利用水热法制备立方相Y2O3:Eu红色荧光粉.在不同掺杂浓度、不同溶液pH值的系列样品中,均观测到Eu3+离子的特征发射.荧光强度与Eu3+离子掺杂浓度关系研究表明:在不同掺杂浓度中,Eu3+离子掺杂浓度为9%时其相对发射强度最强.在不同溶液pH值所获得的样品中,以溶液pH等于6制备的样品发光效果最好.此外通过与商用Y2O3:Eu红色荧光粉比较,发现其荧光强度相当.因此,与传统高温固相法相比,水热法合成Y2O3:Eu红色荧光粉是简单易行方案.

紫外光发光二极管用铋与铕离子掺杂的氧化钇红光荧光体研究

将铋离子(Bi3+)加入铕离子掺杂的氧化钇红色荧光体中, 探讨了其结构与光学性质. 发现加入铋离子能促进红色荧光体于300～380 nm的紫外线能量吸收, 此乃由于铋离子吸收紫外线能量再以能量转移的方式传给铕离子.

Y_2O_3掺杂CaO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的研究

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,结合XRD、SEM等测试手段,研究了Y2O3的引入对微晶玻璃烧结过程、微观结构以及性能的影响。实验结果表明:随着Y2O3的引入,微晶玻璃烧结温度降低,烧结时间变短。当Y2O3质量分数为3.25%时,CAS微晶玻璃具有最佳的制备工艺和最好的力学性能。