Y_(2)O_(3)含量对TC4表面WC增强钛基激光熔覆层组织与摩擦学性能的影响

目的增加航空TC_(4)合金的安全服役寿命。方法采用同轴送粉激光熔覆技术在其表面制备了TC_(4)+Ni-MoS_(2)+WC+xY_(2)O_(3)(x=0%、1%、2%、3%、4%,质量分数)耐磨复合涂层,利用着色渗透探伤、XRD、SEM、EDS、EBSD和TEM等多种检测手段和设备,分析了Y_(2)O_(3)添加对涂层组织与摩擦学性能的影响规律。结果3%Y_(2)O_(3)涂层的成形质量最优,所有涂层生成相相同,主要由TiC、Ti_(2)Ni、Ti_(2)S、基体β-Ti以及未熔WC组成。Y_(2)O_(3)与TiC、Ti_(2)S、Ti_(2)Ni之间形成了共格依附生长关系,所有涂层中均有效合成了TiC-Ti_(2)S、TiC-Ti_(2)Ni和Ti_(2)S-Ti_(2)Ni共格复合结构相。随着Y_(2)O_(3)含量增大,基体显露面积增加,其余物相逐步细化、团聚并沿晶界连续生长。所有涂层的显微硬度均高于TC_(4)基材,大小与Y_(2)O_(3)含量呈负相关变化。所有涂层的摩擦因数均高于基材,磨损率均低于基材,摩擦因数和磨损率随着Y_(2)O_(3)含量增加,出现了先降低后升高的变化规律,其中3%Y_(2)O_(3)涂层的摩擦因数最低(μ=0.4813),耐磨性(3.55×10^(4)mm^(3)/(N·m))和磨损面质量(Ra=21.24μm)最优。结论适量Y_(2)O_(3)有助于改善涂层的成形质量,Y_(2)O_(3)添加并未影响涂层物相种类,且可作为异质形核基底细化相互依附生长的TiC-Ti_(2)S-Ti_(2)Ni共格结构相,除基体相外,Y_(2)O_(3)易吸引其余物相在涂层晶界处钉扎;Y_(2)O_(3)含量增加不能增大涂层显微硬度,所有涂层均不具备减摩性能,但耐磨性均优于TC_(4)基材,适量Y_(2)O_(3)添加可使涂层综合摩擦学性能达到最优。

SiO_2包覆的β-NaYF_4∶Eu^(3+)及透明发光薄膜的制备和性能研究

通过溶胶-凝胶方法对β-NaYF4∶Eu3+进行了表面SiO2包裹处理,并将其分散于溶胶中提拉成膜,制备成发光薄膜。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、UVPC、PL等测试手段进行了分析表征。结果表明:NaYF4表面被成功包裹上了一层SiO2,形成了核壳结构,并除去了表面油酸等有机物。表面包裹对NaYF4的晶型结构没有产生影响,但荧光性能略有下降,形貌趋向于圆形,这是由于表面SiO2颗粒在形成网络结构的张力和溶剂溶解所致。采用提拉浸渍镀膜后,发光粒子比较好地分散在薄膜上,并且具有比较理想的透过率,呈现出一定的减反射效果。由于SiO2包裹和热处理,O2-空位缺陷增强了Eu3+在420～500 nm波段的发光,这对整个发光性能是有利的。而因为能量转移,产生无辐射跃迁,613 nm处发光产生猝灭。通过实验,优化确定了制备发光薄膜的最佳工艺。

Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响

以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe^(3+)的TiO_2光催化剂(Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明,Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2比TiO_2纳米粉有更好的催化活性,Fe^(3+)的最佳掺入量为0.03％。罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理。根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO_2在SIO_2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因。

可见光响应Pr^3＋：Y2SiO5/TiO2薄膜的制备

目的研究层涂法制备Pr^(3+):Y_2SiO_5/TiO_2复合薄膜的结构与可见光催化性能。方法分别以钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制得TiO_2凝胶和Pr掺杂的Y_2SiO_5凝胶,以碳纤维为薄膜载体,并通过浸渍提拉法制备Pr^(3+):Y_2SiO_5/TiO_2层涂薄膜,研究层涂法制备复合薄膜对复合薄膜结构、形貌以及光催化效果的影响。结果复合薄膜具有明显的分层界限,形貌较平整,有较少龟裂;复合薄膜性能受涂覆次序的影响较大。结论依次将Pr^(3+):Y_2SiO_5和TiO_2涂覆在碳纤维上的复合薄膜具有较好的光催化性能,可见光光照2 h,对亚甲基蓝的脱色率达到94%,其可见光催化效率高于TiO_2薄膜的59%。

溶胶-凝胶法制备的Y_2O_3薄膜的光波导性质研究

用醋酸钇溶解于甲氧基乙醇的溶胶 凝胶法制备了Y2 O3光波导薄膜。通过二乙烯三胺的络合作用 ,获得了均匀和稳定的前驱液 ,并用浸渍提拉法得到了薄膜。差热分析、红外吸收光谱被用来表征Y2 O3凝胶和粉末。用XRD、扫描电子显微镜、m线法和波导荧光光谱法研究了Y2 O3光波导薄膜的结构和光波导性质。结果表明 ,Y2 O3薄膜对于光活性掺杂是一种很好的基质材料 ,预示Y2 O3薄膜在光电子方面具有巨大的应用前景。

Y_2O_3-SnO_2常温气敏薄膜的Sol-Gel制备及性能研究

以无机盐ＳｎＣｌ２·２Ｈ２Ｏ，Ｙ（ＮＯ３）３·６Ｈ２Ｏ为原料，无水乙醇为溶剂，采用溶胶－凝胶工艺制备了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜．采用差热－失重分析研究了Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２干凝胶粉末的热分解、晶化过程．研究了Ｙ２Ｏ３－ＳｎＯ２薄膜的电学和气敏性能．从实验中得到了Ｙ２Ｏ３掺杂份量对ＳｎＯ２薄膜电学及气敏性能的影响．实验表明Ｙ２Ｏ３掺杂的ＳｎＯ２薄膜在常温下对ＮＯｘ具有较好的灵敏度和选择性，并具有较好的响应恢复性能；在常温下对Ｈ２Ｓ气体也具有一定的灵敏度．

Photocatalytic activity of TiO_2 supported SiO_2-Al_2O_3 aerogels prepared from industrial fly ash

A ternary composite of TiO2 and a SiO2-Al2O3 aerogel with good photocatalytic activity was prepared by a simple sol-gel method with TiO2 nanoparticles and SiO2-Al2O3 aerogels derived from industrial fly ash.The structural features of the TiO2/SiO2-Al2O3 aerogel composite were investigated by X-ray powder diffraction,Fourier transform infrared spectroscopy,transmission electron microscopy,gas adsorption measurements and diffuse reflectance UV-visible spectroscopy.The optimal conditions for photocatalytic degradation of 2-sec-butyl-4,6-dinitrophenol（DNBP],included an initial DNBP concentration of 0.167 mmol/L at pH = 4.86 with a catalyst concentration of 6 g/L,under visible light irradiation for 5 h.A plausible mechanism is proposed for the photocatalytic degradation of DNBP.Our composite showed higher photocatalytic activity for DNBP degradation than that of pure TiO2.This indicates that this material can serve as an efficient photocatalyst for degradation of hazardous organic pollutants in wastewater.

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3-ZrO_2-SiO_2复合薄膜

本文采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料,HNO3为催化剂,PVA为成膜助剂,在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响,结果表明Al2O3∶ZrO2∶SiO2在8∶1∶2～12∶1∶2之间时可得到性能符合要求的溶胶。通过扫描电镜可观察到膜的孔径为2～5μm,且膜与基底结合良好。

Y_2O_3稳定ZrO_2薄膜的结构和光学特性

用电子束蒸发法制备出四种不同Y2O3含量的Y2O3稳定ZrO2(YSZ)薄膜,用X射线衍射和透射光谱测定薄膜的结构和光学性能.结果表明:随着Y2O3含量的增加,ZrO2薄膜从单斜相向高温相(四方相和立方相)转变,获得了结构稳定的YSZ薄膜;YSZ薄膜的晶粒尺寸都比ZrO2薄膜的大,但随着Y2O3加入量的增加,晶粒尺寸有减小的趋势,薄膜表面也趋向光滑平整.所有YSZ薄膜的透射谱线都与ZrO2薄膜相似,在可见光和红外光区都有较高的透过率.Y2O3的加入还可以改变薄膜的折射率,在一定范围内可得到所需的任意折射率.

基于YBa_2Cu_3O_7薄膜的超导故障限流器设计与试验分析

针对直流电力系统短路电流分断困难的问题,提出了基于YBa2Cu3O7薄膜的电阻型超导故障限流器(SFCL)保护方案,设计了300V/200A的SFCL模型机。试验分析了不同的电源电压、负载电感和负载电阻等系统参数对薄膜限流效果及失超特性的影响。试验表明,YBa2Cu3O7薄膜能在短路电流到达临界电流Ic后准确动作,并在0.1ms时间里将短路电流峰值限制在2Ic以内。随着电源电压的增加,薄膜的失超传播速度和失超电阻值迅速增加。推导出限流器重要指标Umax、Imax与线路参数(L、R、Ue)、材料特性(Ic)的数值关系。

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。

Y_2O_3薄膜处理对3Cr25Ni7N合金的抗高温氧化性能的影响

采用电沉积-热解法在3Cr25Ni7N合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理对合金在1000℃空气中的抗高温氧化性能的影响。氧化动力学曲线、SEM及XRD分析结果表明,Y2O3薄膜处理使合金表面氧化膜以尖晶石结构为主,氧化膜致密,有效地抑制了Cr2O3的挥发反应,且氧化膜与基体的附着性好,因此合金在高温下的抗氧化性能得到提高,这与氧化钇薄膜在较低温度下抗高温氧化性能提高的机制是不同的。在不同温度下,Y2O3薄膜处理均可以有效提高合金的抗高温氧化性能。

1Cr13合金沉积Y_2O_3薄膜后的高温氧化行为

为了研究Y2O3薄膜处理对1Cr13合金的高温氧化行为的影响,采用电沉积-热解法在1Cr13合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理后合金在800℃空气中的氧化动力学曲线,并进行了SEM及XRD分析。经100h循环氧化后沉积薄膜试样表面生成了晶体状的氧化铬,氧化增重和氧化膜剥落量显著下降,分别为空白试样的0.39和0.11。沉积薄膜的作用在于在氧化初期为氧化膜提供了优先形核的位置,改变了氧化铬中的传输机制和应力状态,促进了合金的选择氧化,生成了保护性的氧化膜。因此,Y2O3薄膜处理能显著提高1Cr13合金的抗高温氧化性能。

Er^(3+)单掺及Er^(3+)/Yb^(3+)共掺SiO_2-Al_2O_3-La_2O_3玻璃光谱性质研究

研究了单掺Er3+ 及Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2 O3玻璃的光谱性质随稀土离子浓度变化规律 ,应用McCumber理论计算了玻璃在 1.5 3μm的发射截面及积分吸收截面 .结果表明 :在Er3+ 离子掺杂浓度相同时 ,玻璃在 980nm吸收截面与Yb3+ 掺杂浓度成反比 ;当样品中Yb3+ 离子掺杂浓度为 3.94× 10 2 0 cm- 3时 ,玻璃在 1.5 3μm的吸收截面和发射截面最大 ,在 1.4 0～ 1.60 μm积分吸收截面也最大 ;Er3+ /Yb3+ 共掺SiO2 Al2 O3 La2 O3玻璃在 1.5 3μm的荧光半高宽随Er3+ 掺杂浓度升高而增加 ,当Er3+ 离子掺杂浓度为 2 .4 1× 10 2 0 cm- 3 时 ,玻璃的荧光半高宽 (FWHM )达到 5 2 .5nm .

Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2∶RE(RE=Eu,Tb)发光薄膜的制备及发光性能的研究

采用溶胶 凝胶法制备了稀土离子掺杂 (Eu3+ ,Tb3+ )的氧磷灰石三元稀土硅酸盐Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 发光薄膜。通过X射线衍射 (XRD) ,红外光谱 (IR) ,扫描电镜 (SEM)等方法对薄膜的组成、结构、颗粒尺寸、形貌及厚度进行了研究 ,通过发光光谱对薄膜的发光性质进行了分析。XRD结果表明 70 0℃时薄膜尚处于非晶态 ,80 0℃时已开始有Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 的物相形成 ,10 0 0℃时结晶已完全。这一点和红外光谱的结果相符。发光光谱测试表明Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 ∶Eu3+ 薄膜显示了很强的红光发射 ,并以Eu3+ 的5D0 -7F2 (616nm)超灵敏跃迁为最强一组。Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 ∶Tb3+ 的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成 ,前者对应于5D3-7FJ,后者对应于5D4 -7FJ(J =6,5 ,4,3 ) ,且以5D4 -7F5(5 44nm)绿光发射为最强。

立方Y_2O_3薄膜结构、力学及光学性能的研究

采用射频磁控溅射法在本征（100）Si片上和CVD金刚石膜上制备了立方（222）择优取向的Y2O3薄膜，应用AFM观察薄膜的三维形貌表明薄膜表面晶粒致密，缺陷较少，表面粗糙度为8．7nm；TEM表征薄膜微观结构，表明薄膜为柱状晶结构，柱状晶宽度10～20nm，而且晶界明显，部分较大晶粒中存在些许位错缺陷；纳米力学探针和划痕仪表征薄膜的力学性能，表明薄膜硬度为20．73GPa，弹性模量为227．5GPa，可作为金刚石膜的抗氧化保护膜，并且与金刚石膜的结合较好，结合力约为5N；FTIR对薄膜的光学性能进行分析，表明双面立方Y20，薄膜对金刚石膜的最大增透为23％，基本符合Y2O3的理论增透效果。

Y_2O_3和Nd_2O_3介孔薄膜的制备与表征

以聚乙烯合丁烯-嵌-聚氧乙烯嵌段共聚物(PHB-PEO)作模板,采用蒸发诱导自组装方法,分别制备了Y2O3和Nd2O3介孔薄膜.用小角、广角X射线衍射和透射电子显微镜对薄膜样品在不同的热处理阶段进行了表征.结果表明,所制备的Y2O3和Nd2O3薄膜样品呈现一种大孔径(平均孔径分别约为11.5和12.5nm)、有序的立方扭曲球形孔排列、稳定于450℃并具有部分晶态孔壁结构的介孔薄膜材料.

Yb^(3+)掺杂SiO_2-Bi_2O_3-B_2O_3玻璃的物理性质及光谱性质

选取玻璃组分60SiO_2-xBi_2O_3-(30-x)B_2O_3-2K_2O-7Na_2O-1Yb_2O_3(以mol％记,x=0,5,10,15,20,25,30)为研究对象。通过测试试样的物理性质和光谱性质,应用倒易法(reciprocity method)计算Yb^(3+)离子的受激发射截面(σemi),并且计算了Yb^(3+)的自发辐射几率(A_(rad)),2F5/2能级的辐射寿命(T_(rad))。讨论了玻璃中Bi_2O_3和B_2O_3的组成变化对其物理性质、Yb^(3+)离子的吸收特性、发光特性以及OH^-离子对实测Yb^(3+)荧光寿命(T_f)的影响。结果表明:Yb^(3+)掺杂的Si_2-Bi_2O_3-B_2O_3具有较好的光谱性能,是一种新型的Yb^(3+)掺杂双包层光纤候选基质材料。

用溶胶-凝胶法制备Y_2O_3-SiO_2:Tb^(3+)发光材料

采用溶胶-凝胶法制备了Y2O3-SiO2∶Tb3+发光材料。研究了Tb3+浓度、Y2O3和SiO2配比、烧结温度、烧结时间对发光强度的影响及其发光行为。

579.62nm波长处Y_2SiO_5∶Eu^(3+)晶体永久性光谱烧孔

分别利用氩离子激光,二倍频YAG∶Nd激光泵浦的诺明6G可调谐窄线宽(0.5 cm-1)染料激光和899-21可调谐染料激光作为光源,以单色仪-锁相放大器-光电倍增管-计算机数据采集系统记录光谱,对Y2SiO5∶Eu3+晶体进行了光谱和光谱烧孔研究。在常温和液氮温度下测量了晶体的激发光谱、荧光光谱等。在16 K温度下对晶体进行了光谱烧孔研究,得到了孔宽约80 MHz并能保存10 h的永久性光谱孔。