掺杂Y(NO_(3))_(3)对AZ31合金微弧氧化涂层接触角和耐蚀性的影响

镁合金因其低密度、高比强度、比刚度等特点被应用于医疗器械、人工骨修复组织等领域,但耐蚀性偏弱等问题一直制约着镁合金的应用领域扩展。针对AZ31耐蚀性弱的问题,笔者通过微弧氧化技术在镁合金表面引入硅酸盐陶瓷涂层。在Na_(2)SiO_(3)电解液体系下引入Y(NO_(3))_(3),研究Y(NO_(3))_(3)掺杂量变化对AZ31表面改性涂层的物相组成、微观结构、表面粗糙度、接触角、动电位极化曲线等性能的影响作用。研究结果表明,经微弧氧化处理后,镁合金涂层由MgO、MgSiO_(3)和Mg_(2)SiO_(4)等相组成。当Y(NO_(3))_(3)掺杂量达到6.0 g/L时,试样S4涂层内微孔通道数量减少,表面趋于光滑。与镁基体相比,掺杂稀土盐后微弧氧化涂层的接触角降低。随着Y(NO_(3))_(3)掺杂量增加,涂层接触角先减小后增加。当Y(NO_(3))_(3)掺杂量为6 g/L时,涂层接触角最小,约为46.6°。试样S4微弧氧化涂层腐蚀电位正向移动,涂层腐蚀电流密度达到1.012×10-8A/cm2,涂层耐蚀性增加。

室温下锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料对甲醛气体传感特性的研究

采用水热法合成了一种锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)的高性能甲醛传感器.通过XRD、SEM、EDS和XPS分析了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的结构、形貌以及组成成分.通过表征结果发现,锰元素掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)使得Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)颗粒分布更加均匀,表面氧空位缺陷增多,有可能提供更多的活性位点来吸附甲醛气体,增强了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)的气敏性能.气敏测试结果表明:基于锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的甲醛传感器相比Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)不仅具有高灵敏度和良好的选择性,而且能够在室温下表现出快速的响应和恢复特性.最后讨论了锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)对甲醛气敏性增强的传感机制,进一步说明基于锰掺杂Y(OH)_(3)/Fe_(2)O_(3)复合材料的甲醛传感器在实际应用中的潜在价值.

Y(NO_(3))_(3)掺杂对AZ91D MAO涂层微观结构和耐磨性的影响

本文中对AZ91D镁合金进行微弧氧化(MAO)改性处理,来获得具有较高耐磨性的陶瓷涂层,目标是提高AZ91D镁合金的耐磨性。在Na_(2)SiO_(3)-NaOH体系下引入稀土盐Y(NO_(3))_(3)掺杂,研究Y(NO_(3))_(3)掺杂量的变化对改性涂层相组成、微观结构、表面粗糙度、显微硬度以及摩擦因数的影响作用。结果表明:在Na_(2)SiO_(3)电解液体系下经微弧氧化处理后,镁合金涂层由MgO、MgSiO_(3)和Mg_(2)SiO_(4)等晶相组成,在掺杂Y(NO_(3))_(3)后涂层中MgSiO_(3)相含量有所增加。当Y(NO_(3))_(3)掺杂量超过0.015 mol/L时,微弧氧化涂层中典型特征“火山口状”的微孔通道明显减少,涂层表面趋于光滑。当Y(NO_(3))_(3)浓度过高时,涂层中局部区域出现腐蚀坑。经微弧氧化改性处理后涂层的显微硬度均比基体合金高,尤其当Y(NO_(3))_(3)掺杂量超过0.015 mol/L时,涂层显微硬度值最大,约为382.6±7.6 HV_(1),达到基体硬度4倍以上。Y(NO_(3))_(3)掺杂涂层的摩擦因数先降低后增加,最小值出现在试样S3时,摩擦因数约为0.60~0.65,耐磨性提高。

Y_2O_3掺杂对WO_3压敏非线性及介电性能的影响

在Y2O3掺杂量(摩尔分数)为0.2%～2%的范围内研究了Y2O3掺杂对WO3的非线性伏安特性及介电性能的影响.实验结果表明:随Y2O3掺杂量的增加,样品的非线性系数先增大后减小,在Y2O3掺杂量为0.8%附近达到最大值(3.61);样品的介电常数(在1kHz频率下测量)也是先增大后减小,其最大值(1.16×104)出现在Y2O3摩尔分数为1.2%附近的样品中.测量了各样品的阻抗频率依赖关系,并由此估算了不同Y2O3含量样品的晶粒电阻,利用德拜弛豫关系式解释了Y2O3掺杂引起WO3介电常数与晶粒电阻变化的关系.Y2O3掺杂的WO3陶瓷是一种新型的压敏电容材料.

Y_2O_3掺杂对(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(0.94)Ba_(0.06)TiO_3无铅压电陶瓷性能的影响研究

采用传统固相反应法制备了Y2O3掺杂(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(简写为BNBT6)陶瓷[简称为BNBT6-x(wt%)Y2O3陶瓷]。研究了Y2O3(0.2wt%～0.8wt%)掺杂对BNBT6陶瓷的结构、介电、压电、铁电性能的影响。结果表明,所有Y2O3掺杂陶瓷样品均形成了单一的钙钛矿结构;陶瓷的介电、压电、铁电性能受Y2O3掺杂的影响较为显著:当掺杂0.4wt%Y2O3时,10kHz频率下测得的室温εr达到1530,且tanδ较小,为0.050,d33达到152pC/N,kp=0.27,Qm=134。掺杂0.2wt%的Y2O3时BNBT6陶瓷的d33为145pC/N,kp增大到0.29,Qm达到173,tanδ为0.053;掺杂适量YO的BNBT6陶瓷铁电性能也得到改善。

Y掺杂BaZrO_3纳米管阵列的制备和光致发光性能

以阳极氧化制备的ZrO2纳米管阵列为模板,采用水热法合成了不同量Y掺杂的BaZrO3纳米管阵列薄膜。通过TEM、XRD和SEM等方法对样品进行了表征。结果表明,样品薄膜均由纳米管组成,管壁光滑均匀。Y3+掺杂进入BaZrO3晶格中,产物具有立方钙钛矿型结构。不同掺杂量的纳米管阵列在400 nm光激发下发出波长为454 nm的蓝光和530 nm的绿光,并且在Y掺杂量小于5 mol%范围内,随着Y掺杂量的增加发光强度逐渐增强。

掺杂Y_2O_3对ZnO-Bi_2O_3系压敏电阻片性能的影响

掺杂Y2O3可显著提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻的电位梯度、能量吸收能力等电气性能,但会引起泄漏电流的增加。研究了不同烧成温度下,掺杂0～1.7%(摩尔分数)Y2O3对ZnO-Bi2O3压敏电阻片电气性能的影响。结果表明,在1140℃下,掺杂0.68%(摩尔分数)Y2O3,可获得具有300V/mm的电位梯度和370J/cm3能量吸收能力的高性能电阻片。此外,以FSM为主成分的“F”无机高阻层适宜于高梯度压敏电阻片的侧面绝缘,加速老化系数KCT小于1。

Y_2O_3掺杂对BCZT无铅压电陶瓷性能影响

采用传统氧化粉末固相反应法制备出了稀土氧化钇 Y2O3掺杂 （Ba0.85Ca0.15） （Ti0.9Zr0.1）O3[简称 BCZT-xY]无铅压电陶瓷.通过X射线衍射仪（XRD）及扫描电镜（SEM）研究了不同Y2O3掺杂量（x=0.2%~0.8%,质量分数）对BCZT的相结构、显微组织的影响.结果表明,适量掺杂BCZT陶瓷均可获得单-的钙钛矿结构陶瓷,当x为0.6%时获得样品的衍射强度较大;所制陶瓷的电学性能随着 Y2O3掺杂量的变化显著变化,在烧结温度为 1 480 ℃时,当Y2O3掺杂量x为0.2%时,陶瓷电学性能最优,在1 kHz频率下室温测得各项参数为：压电常数d33 =208 pC/N,介电损耗tanδ=0.018 2,相对介电常数εr=5 172.97.适量Y2O3掺杂能够改善BCZT压电陶瓷的电学性能.

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。

La^(3+)掺杂Y_2O_3透明陶瓷制备及发光性能

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的La3+,采用机械力化学法制备纳米粉,粉体压制后在真空度1×10-3Pa下烧结得到La3+掺杂Y2O3透明陶瓷。采用透射电子显微镜(TEM)观察粉体一次颗粒形貌,扫描电镜(SEM)观察样品表面形貌,HV-1000型维氏硬度计测定样品硬度和断裂韧性,阿基米德法测定烧结后试样的相对密度,自动记录分光光度计测定试样透过率。结果表明:制备的La3+∶Y2O透明陶瓷透光率可达80%,掺杂La3+可以显著降低La3+∶Y2O3透明陶瓷的烧结温度;随着La2O3添加量的提高,样品透光率逐渐提高,但La2O3添加量过大会造成点阵畸变严重;随着La2O3添加量的提高,样品相对密度、维氏硬度和断裂韧性均逐渐提高,最后趋于平稳;随着保温时间延长,样品透光率也逐渐增大,继续增大保温时间,透光率趋于平缓。结合样品的透光率、相对密度、维氏硬度和断裂韧性考虑可知La2O3适合掺杂量、烧结温度和保温时间分别为10at%、1550℃和3h。

稀土Y^(3+)掺杂TiO_2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。

近紫外激发白光LED用Eu^(3+)、Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉的合成及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Eu^(3+)和Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉。产物的结构、形貌和发光性质分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱(PL)、激发光谱(PLE)及荧光寿命谱(Lifetime)等进行了表征。XRD证实产物为纯相单斜结构,空间群C2/c,SEM照片显示两种体系尺寸均在亚微米量级。激发光谱显示两种体系均能有效吸收近紫外波段光,并表现出良好的红色、橙红色发光性能。同时,深入研究了其发光机理、浓度淬灭效应及色度坐标。该系列荧光粉将在近紫外激发白光LED中有着潜在的应用价值。

固相法制备Y^(3+)掺杂LiFePO_4/C的反应机理及其电化学性能

以Fe2O3为铁源,采用高温固相法制备了Y3+掺杂的LiFePO4/C复合材料。利用TG-DSC、XRD、SEM、恒电流充放电等手段对材料的合成反应历程、粉体颗粒形貌以及电化学性能进行了研究。结果表明:Fe3+在300～550℃间被还原为Fe2+,经过650℃煅烧后,形成晶型单一的橄榄石结构晶体。LiFe0.98Y0.02PO4/C样品在0.2 C倍率下的首次放电比容量达到了151.6 mA.h/g。

Y3+掺杂对CaGdAlO4:Pr3+,Yb3+荧光粉的微结构及其量子剪裁发光的影响

采用自蔓延燃烧法结合后期热处理手段制备得到了Y3+/Pr3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料.实验结果表明:当用与Gd3+离子半径较近的Y3+来取代Gd3+时,Pr3+的光致发光强度增强,使来自Pr3+的4f-5d跃迁的吸收峰峰值位置发生了从261nm至259nm的蓝移.在确定Y3+的最优浓度为50%,Pr3+的最优浓度为0.5%时,进一步制备了Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料,并实现了从深紫外到近红外的量子剪裁.在Yb3+的浓度达到6%时,Yb3+位于980nm的发射峰最强.经计算Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4材料的量子剪裁效率约为168%,优于Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉.此外,在254nm紫外光照射下,Y3+取代Gd3+的策略在一定程度上抑制了CaGdAlO4荧光粉材料的晶格热化现象.综上,用价格更低的Y部分取代Gd,可使CaGdAlO4:Pr3+/Yb3+荧光粉制备成本降低,并进一步优化其量子剪裁性能.该研究对硅空间太阳能电池的应用开发具有实际意义.

Ca掺杂的Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体实验

应用固态反应法,制备了Ca掺杂的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x=0、0.1、0.2、0.3)超导粉体及超导块体。主要研究了Ca掺杂对Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ超导体显微结构及捕获磁通能力的影响。结果表明,掺Ca量为x=0.2的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ超导体,晶粒进一步长大呈棒状,晶粒尺寸在15 um左右,各晶粒间紧密结合,晶界尤为明显;其捕获磁场的峰值随外加磁场的增大而变化的幅度最小,这表明合适的摻Ca量为x=0.2。本实验对制备高临界电流密度Jc的YBa2Cu3O7-δ超导体具有重要意义。

掺杂Y^3＋对BiFeO3陶瓷电学性能的影响

BiFeO3是少数在室温下同时具有铁电性和磁性的材料之一，实验添加Y^3＋制备Bi1-xYxFeO3（x=0．05，0．1，0．15，0.2）陶瓷，研究了样品的相结构、微现形貌及电学性能。实验结果表明：所制备的陶瓷样品为斜方六面体结构；随Y^3＋添加量的增加，样品电容率增大，介电损耗先减小后增大；样品的剩余极化值Pr从0．132增大到0．160μC/cm^2。

Y^(3+)掺杂PbWO_4微晶的合成及发光性质研究

在乙二醇-蒸馏水混合溶剂中,以水热法制备出不同钇(Y3+)掺杂浓度的钨酸铅(PbWO4)微晶,并利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和光致发光光谱(PL)分别对样品的结构和发光性能进行了表征。结果显示,Y3+掺杂使PbWO4微晶的发光强度最大提高了近4倍,且随着Y3+掺杂浓度的增加发光峰位红移近40nm;另外,通过对发光曲线的高斯拟合发现,所有的发光峰都是由蓝光峰、绿光峰、黄光峰和红光峰组成,并分别探讨它们的可能起源及Y3+掺杂对它们所产生的影响。

缺陷态对Y掺杂BaZrO_3的质子导电性的影响

核能是一种新型能源,其开发和利用对氢同位素分离和纯化提出了迫切要求.BaZrO_3基钙钛矿氧化物是一种有效分离纯化氢同位素的材料,本文采用高温固相法制备了BaZr_(1-x)Y_xO_(3-δ)(0≤x≤0.3)系列样品,射线衍射光谱分析表明Y的最大掺杂浓度在0.24—0.26之间.在600?C干燥氢气气氛下,由电化学阻抗谱测试可知,掺20 mol%Y的BaZr_(1-x)Y_xO_(3-δ)样品电导率可达σ=0.00150 S/m,较BaZrO_3基质材料的电导率高接近两个数量级.利用热释光谱和发射光谱研究了系列样品缺陷类型,结果表明BaZrO_3基质材料存在两种对质子传导有利的氧空位(VO);当掺入Y后,除氧空位之外,样品还出现了带负电的质子俘获型缺陷Y′′_(Zr),且Y'_(Zr)缺陷的数量随着Y掺杂浓度增加而增多;同时出现了缺陷陷阱深度变浅导致对质子俘获能力降低的现象,有利于提高质子导电性.本文通过发射光谱和热释光谱相结合,有效地研究了BaZr_(1-x)Y_xO(3-δ)材料的缺陷类型.

Y^(3+)掺杂量对BaTiO_3基热敏陶瓷性能的影响

通过传统固相法制备了不同Y^(3+)掺杂量的BaTiO_3基热敏陶瓷,利用XRD和SEM对热敏陶瓷的微观结构形貌进行了表征,研究了Y^(3+)掺杂量对BaTiO_3基热敏陶瓷室温电阻、居里温度及升阻比的影响。结果表明,随着Y^(3+)掺杂量的增加,BaTiO_3基热敏陶瓷的室温电阻先降低后升高,升阻比先升高后降低。随Y^(3+)掺杂量增加,陶瓷晶粒的尺寸随之减小,过小的晶粒在烧结过程中相互黏联模糊了晶界,削弱了PTC性能;Y^(3+)掺杂量为0.5%~0.7%,钛酸钡基热敏陶瓷具有最好的性能,最低室温电阻为14.9Ω,升阻比高达3.96×10~4。

Y_2O_3掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺,对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明:掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度,当掺杂量为0.8%时,电位梯度达270V/mm,但样品致密度较低,电性能下降。当Y2O3含量为0.1%时,电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当,其致密度较高,晶粒尺寸一致,电性能最佳。