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Ni/ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂催化沼气蒸汽重整制氢性能研究
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作者 张中亮 刘吉 +5 位作者 马宗虎 胡锶菡 冯冰 胡斌 李凯 陆强 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第9期19-25,32,共8页
沼气蒸汽重整是重要的制氢方式,开发高效稳定的催化剂是其规模化应用的重要环节。基于此,采用连续浸渍法制备了一系列基于ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合载体的Ni基催化剂,对其进行了沼气蒸汽重整制氢催化性能测试。利用N_(2)吸/脱附、XRD等... 沼气蒸汽重整是重要的制氢方式,开发高效稳定的催化剂是其规模化应用的重要环节。基于此,采用连续浸渍法制备了一系列基于ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合载体的Ni基催化剂,对其进行了沼气蒸汽重整制氢催化性能测试。利用N_(2)吸/脱附、XRD等表征方法,分析了催化剂的织构性质、晶相组成等。探究了催化剂的物理结构和化学性质对沼气蒸汽重整制氢的影响机制,并探讨了焙烧温度与金属助剂Fe对催化剂催化性能的影响。结果表明,在700°C、空速12000 h^(-1)条件下,焙烧温度为550°C制得的Ni/ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)表现出突出的催化性能,CH_(4)转化率和H_(2)产率分别稳定在89.94%和81.49%。ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合载体相比于Al_(2)O_(3)载体增大了催化剂的比表面积,促进了平均粒径较小的Ni在载体表面的高度分散,进而提高了催化剂的催化沼气蒸汽重整制氢性能。焙烧温度可以调控催化剂的比表面积和孔体积,焙烧温度为550°C制得的Ni/ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)的比表面积和孔体积比焙烧温度为700°C制得的Ni/ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)大。Fe与ZrO_(2)的耦合改性提升了催化剂的还原性能,生成了更多高活性Ni^(0),有利于甲烷干重整制氢反应的发生,调控了气体产物中的n_(H_(2))/n_(CO)。 展开更多
关键词 沼气 重整制氢 zro_(2)-al_(2)o_(3)复合载体 NI基催化剂
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固体酸SO_(4)^(2-)-/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)的制备及其催化合成癸二酸二辛酯的研究
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作者 张兴福 贾太轩 梁寒 《江西化工》 CAS 2024年第2期53-57,共5页
本研究采用沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂,以癸二酸和异辛醇的酯化反应为探针反应,确定了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂的最佳制备条件。实验分别考察了焙烧温度、焙烧时间、硫... 本研究采用沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂,以癸二酸和异辛醇的酯化反应为探针反应,确定了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂的最佳制备条件。实验分别考察了焙烧温度、焙烧时间、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、陈化温度对催化活性的影响,并进一步考察了催化剂的循环使用性能。结果表明:焙烧温度为600℃、焙烧时间为5 h、硫酸浸渍浓度为0.6 mol/L、硫酸浸渍时间为9 h、陈化温度为-20℃时,制备出的SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂具有较好的催化活性,癸二酸的酯化率可以达到99.66%,催化剂循环使用5次后,酯化率降至90.54%。 展开更多
关键词 沉淀-浸渍法 So_(4)^(2-)/zro_(2)-γ-al_(2)o_(3) 酯化 催化剂 癸二酸二辛酯
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纳米结构Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)固溶体透明陶瓷的热压烧结和性能研究
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作者 李明思 霍地 《陶瓷》 CAS 2024年第7期65-69,111,共6页
笔者通过溶胶-凝胶燃烧法成功合成了Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)纳米粉体,研究了ZrO_(2)与热压烧结工艺对Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)固溶体透明陶瓷组织与性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)粉体晶粒尺寸随Z... 笔者通过溶胶-凝胶燃烧法成功合成了Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)纳米粉体,研究了ZrO_(2)与热压烧结工艺对Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)固溶体透明陶瓷组织与性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-ZrO_(2)粉体晶粒尺寸随ZrO_(2)掺入量的增加而减小。热压过程中,ZrO_(2)可以有效抑制晶界迁移,提高陶瓷致密度、透过率及强度和韧性。在优化的1300℃,30 min,40 MPa工艺下烧结,Y_(2)O_(3)-Sc_(2)O_(3)-10 mol%ZrO_(2)固溶体透明陶瓷的综合性能最好,其平均晶粒尺寸仅94 nm、致密度98.5%、硬度10.44 GPa,断裂韧性1.42 MPa·m^(1/2)、在3~6μm红外波段最大透过率达到72%。 展开更多
关键词 Y_(2)o_(3)-Sc_(2)o_(3)-zro_(2)固溶体 透明陶瓷 热压烧结
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硫酸负载对Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化剂性能的影响
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作者 宋宇 辛靖 +4 位作者 张海洪 曾土城 范文轩 王廷海 王鹏照 《石化技术与应用》 CAS 2023年第4期251-255,共5页
采用共沉淀-浸渍法制备了系列硫酸负载催化剂Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)),利用X射线衍射仪、物理吸附仪、红外光谱仪等对其进行了表征,并在固定床微型反应装置上对其催化异丁烷正构化反应性能进行了评价。结果表明:硫酸单层... 采用共沉淀-浸渍法制备了系列硫酸负载催化剂Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)),利用X射线衍射仪、物理吸附仪、红外光谱仪等对其进行了表征,并在固定床微型反应装置上对其催化异丁烷正构化反应性能进行了评价。结果表明:硫酸单层分散于载体表面,硫酸负载不利于四方晶相ZrO_(2)长大;随着硫酸负载量的增加,催化剂介孔结构的有序性增强且孔径减小,孔径最小降为3.41 nm,孔容可提高至0.091 cm^(3)/g,比表面积增至100 m^(2)/g以上;在反应温度为250℃的条件下,硫酸负载量为15%时,异丁烷转化率高达41.74%;硫酸负载量为2%时,正丁烷选择性最高为93.91%。 展开更多
关键词 异丁烷 正构化 催化剂 硫酸 Pt/So_(4)^(2-)-(zro_(2)-al_(2)o_(3)) 单层分散 酸性位
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闪烧致密Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷的微观结构及力学性能 被引量:2
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作者 姚曙 刘佃光 +1 位作者 赵科 刘金铃 《粉末冶金材料科学与工程》 2023年第5期500-508,共9页
以α-Al_(2)O_(3)和氧化钇稳定氧化锆粉体为原料,无压烧结制备致密Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷,在临界电场下进行热处理后,对Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷的微观结构和力学性能进行研究。结果表明:在900 V/cm的电场下,烧结致密Al_(2)O_... 以α-Al_(2)O_(3)和氧化钇稳定氧化锆粉体为原料,无压烧结制备致密Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷,在临界电场下进行热处理后,对Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷的微观结构和力学性能进行研究。结果表明:在900 V/cm的电场下,烧结致密Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷的闪烧起始炉温为308℃。在炉温为1200℃、电场为700 V/cm的条件下,闪烧致密Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)复相陶瓷原位合成Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶结构。闪烧陶瓷主要分为复相区、过渡区和共晶区3个区域。复相区的微观结构与烧结陶瓷相似,形状不规则的Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)相均匀分布;过渡区晶粒异常长大,粗大的Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)相均匀分布;共晶区则呈现典型的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶结构。共晶区的维氏硬度和韧性分别为17.94 GPa和3.51 MPa·m^(1/2),与采用定向凝固技术制备的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷的力学性能相当。 展开更多
关键词 闪烧 Al_(2)o_(3)-zro_(2) 复相陶瓷 共晶 硬度 韧性
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Y_(2)O_(3)添加量对Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷显微组织及力学性能的影响
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作者 付连生 付莹 +3 位作者 张瑞祥 马征 于占东 陈国清 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期87-96,共10页
为探索第三组元Y_(2)O_(3)添加对Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构... 为探索第三组元Y_(2)O_(3)添加对Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)(Y_(2)O_(3))共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2μm范围内变化。力学测试表明,Y_(2)O_(3)摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO_(2)及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22)GPa;当Y_(2)O_(3)摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa;当Y_(2)O_(3)的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y_(2)O_(3)摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m^(1/2),这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关;随着Y_(2)O_(3)添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。 展开更多
关键词 共晶陶瓷 力学性能 Al_(2)o_(3)/zro_(2)(Y_(2)o_(3)) 微观组织
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制备条件对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3异构化催化性能的影响 被引量:10
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作者 宋华 董鹏飞 张旭 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期877-882,共6页
为了考察复合载体固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应,考察了焙烧温度、Al2O3质量分数、浸渍溶液(NH4)2S2O8的浓度、Pt质量分数、活化温度等制备条件对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3异构化催化活性的影响,并采用XRD... 为了考察复合载体固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应,考察了焙烧温度、Al2O3质量分数、浸渍溶液(NH4)2S2O8的浓度、Pt质量分数、活化温度等制备条件对Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3异构化催化活性的影响,并采用XRD、BET、FT-IR、TG-DTA、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,当Al2O3质量分数2.5%、Pt质量分数0.10%、0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸渍、650℃焙烧、300℃活化时,Pt-S_2O_8^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的异构化催化活性最高。在240℃、2.0 MPa,氢气/正戊烷的摩尔比为4,质量空速为1.0 h-1的反应条件下,该催化剂上正戊烷异构化反应的异戊烷产率为60.2%。 展开更多
关键词 固体超强酸 zro_2-al_2o_3 S_2o_8^(2-) PT 异构化
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Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正己烷异构化反应中的失活研究 被引量:2
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作者 王昭晖 徐俊 +2 位作者 章红艳 宋月芹 周晓龙 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期92-95,97,共5页
制备了Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3(Pt SZA)催化剂,考察了Pt SZA在正己烷异构化反应中的失活与再生问题,并通过XRD、Raman、TG、IR和TPO-MS等手段对失活前后催化剂的晶相、硫质量分数和积碳量进行表征。结果表明:在165℃反应550 min后,P... 制备了Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3(Pt SZA)催化剂,考察了Pt SZA在正己烷异构化反应中的失活与再生问题,并通过XRD、Raman、TG、IR和TPO-MS等手段对失活前后催化剂的晶相、硫质量分数和积碳量进行表征。结果表明:在165℃反应550 min后,Pt SZA催化剂几乎完全失活。失活前后催化剂的晶相结构和硫质量分数没有明显变化,失活催化剂上仅有微量积碳生成,高温氢气和空气再生处理消除了失活催化剂上少量的积碳,催化活性得到完全恢复,催化剂上微量积碳的产生是催化剂失活的主要原因。 展开更多
关键词 Pt/So_4^(2-)/zro_2-al_2o_3 异构化 失活 正己烷
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ZrO_(2)-Y_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)系统的拉曼光谱 被引量:1
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作者 谷晋骐 李文成 刘金来 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 2000年第6期795-797,共3页
测试了 6 0 % Zr O2 (4 .0 5 % Y2 O3) - 40 %α- Al2 O3(ZYA) (百分数全为重量比 )粉末样品受机械压力前后的拉曼光谱和纯 Zr O2 粉末样品的拉曼光谱 .样品光谱的对比研究表明 ,四方相 Zr O2 受到 5 0 MPa的冲压后 ,约 6 4%转化为单斜... 测试了 6 0 % Zr O2 (4 .0 5 % Y2 O3) - 40 %α- Al2 O3(ZYA) (百分数全为重量比 )粉末样品受机械压力前后的拉曼光谱和纯 Zr O2 粉末样品的拉曼光谱 .样品光谱的对比研究表明 ,四方相 Zr O2 受到 5 0 MPa的冲压后 ,约 6 4%转化为单斜相 ,由此证明了四方相 Zr O2 陶瓷基质的相变增韧机制 .文中同时给出了不同相 Zr O2 展开更多
关键词 zro_(2)-Y_(2)o_(3)-al_(2)o_(3)系统 相变 拉曼光谱
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ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物催化反应精馏合成碳酸二甲酯 被引量:2
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作者 陶宁 徐亚津 +2 位作者 冯宇辰 吕建华 刘继东 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2603-2612,共10页
采用共沉淀法制备了一系列不同Al_(2)O_(3)含量的ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物,并在催化精馏实验装置中考察了该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯(DMC)过程中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射... 采用共沉淀法制备了一系列不同Al_(2)O_(3)含量的ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物,并在催化精馏实验装置中考察了该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯(DMC)过程中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)等手段对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面存在的酸碱性位点是制约PC与甲醇酯交换性能的重要因素。复合氧化物中Al_(2)O_(3)含量可以有效调控催化剂的结构特征和表面的酸碱性质,不同于Zr O_(2)或Al_(2)O_(3)单金属催化剂,复合氧化物Zr O_(2)-Al_(2)O_(3)在合成过程中形成了稳定的固溶体结构,导致催化剂表面弱酸量增加,并产生了强碱位点。数据分析表明,催化剂表面的强碱和弱酸含量高时,其催化活性高,说明该反应具有酸碱协同催化作用。当Zr/Al比为1时,弱酸和强碱量均达到最大值,PC的转化率和DMC选择性可达到98.14%和99.96%。催化剂在经过12次循环使用后依旧保持较高的活性,具有良好的结构稳定性。 展开更多
关键词 zro_(2)-al_(2)o_(3)复合氧化物 酯交换 碳酸二甲酯 酸碱协同
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复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2 O_3-V_2O_5的制备及催化性能研究 被引量:1
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作者 鹿可强 黄凯 乔宏琴 《精细石油化工进展》 CAS 2010年第3期29-33,共5页
介绍了复合固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-V_2O_5的制备方法,用红外光谱、XRD、DSC-TGA、BET等多种方法对制备的催化剂进行表征。考察了催化剂制备条件如晶化温度、偏钒酸铵溶液浸渍前后焙烧与否以及V_2O_5的引入对催化剂活... 介绍了复合固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-V_2O_5的制备方法,用红外光谱、XRD、DSC-TGA、BET等多种方法对制备的催化剂进行表征。考察了催化剂制备条件如晶化温度、偏钒酸铵溶液浸渍前后焙烧与否以及V_2O_5的引入对催化剂活性的影响。结果表明,在晶化温度-10℃、偏钒酸铵溶液浸渍前后分别焙烧后制备的SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-V_2O_5催化剂具有最强的酸性和催化活性,用于乙酸正丁酯合成时酯化率达98.5%,并且有较高的稳定性。 展开更多
关键词 复合固体超强酸 So_4~2-/zro_2-al_2o_3-V_2o_5 制备 催化活性
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Catalytic Combustion of Methane over MnO_x/ZrO_2-Al_2O_3 Catalysts 被引量:3
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作者 XiufengXu YanfeiPan +3 位作者 YanxiaLiu ZhanghuaiSuo ShixueQi LidunAn 《Journal of Natural Gas Chemistry》 EI CAS CSCD 2003年第4期228-232,共5页
MnO_x/Al_2O_3 and MnO_x/ZrO_2-Al_2O_3 catalysts were prepared by incipientwetness impregnation of Mn(CH_3COO)_2 on the corresponding supports, followed by thecharacterization using X-ray diffraction (XRD), temperature... MnO_x/Al_2O_3 and MnO_x/ZrO_2-Al_2O_3 catalysts were prepared by incipientwetness impregnation of Mn(CH_3COO)_2 on the corresponding supports, followed by thecharacterization using X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR) and BETsurface area techniques. The result shows the BET surface area of ZrO_2-Al_2O_3 is lower than thatof Al_2O_3 due to the loading of ZrO_2. However the resulted MnO_x/ZrO_2-Al_2O_3 catalyst exhibitshigher activity for methane combustion than MnO_x/Al_2O_3, because the addition of ZrO_2 ontoAl_2O_3 is beneficial for the dispersion of Mn species and the improvement of the lattice oxygenactivity in MnO_x, subsequently the activation of methane during combustion. The optimum loading ofZr in MnO_x/ZrO_2-Al_2O_3 is in the range of 5%-10% correlated with the calcination temperatures ofcatalyst supports. 展开更多
关键词 Mno_x/Al_2o_3 Mno_x/zro_2-al_2o_3 X-ray diffraction temperature programmedreduction catalytic combustion METHANE
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高温等静压烧结Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)纳米陶瓷 被引量:13
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作者 高濂 宫本大树 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期495-498,共4页
本工作用化学共沉淀法制备了平均晶粒尺寸约20nm的20mol%Al2O3-ZrO2复合粒体,不含有Y2O3作为四方氧化铝的稳定剂.粉体的煅烧温度为750℃,XRD结果表明,粉体中含100%立方氧化锆相,未发现有Al2O3结晶相存在.该粉体用高温等静压方... 本工作用化学共沉淀法制备了平均晶粒尺寸约20nm的20mol%Al2O3-ZrO2复合粒体,不含有Y2O3作为四方氧化铝的稳定剂.粉体的煅烧温度为750℃,XRD结果表明,粉体中含100%立方氧化锆相,未发现有Al2O3结晶相存在.该粉体用高温等静压方法,在1000℃和200MPa的条件下烧结1h,得到了平均晶粒尺寸为50nm(TEM表征)的致密陶瓷,样品密度为理论密度的98%左右.对样品抛光表面的XRD定量分析结果表明,其抛光表面的相组成为:55%t-ZrO2-39%m-ZrO2-6%α-Al2O3。 展开更多
关键词 高温等静压烧结 氧化铝-氧化锆 纳米陶瓷
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残余应力对涂覆Al_(2)O_(3)涂层的ZrO_(2)陶瓷的强度和裂纹扩展阻力的影响 被引量:4
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作者 李海燕 郝鸿渐 +3 位作者 田远 汪长安 包亦望 万德田 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期467-472,共6页
本研究在ZrO_(2)基体表面涂覆一薄层Al_(2)O_(3)涂层,利用基体与涂层之间热膨胀系数不匹配,在Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)预应力陶瓷(简称A_(C)Z_(S)预应力陶瓷)表层引入压应力。采用维氏压痕法评价残余应力对A_(C)Z_(S)预应力陶瓷的表层和基... 本研究在ZrO_(2)基体表面涂覆一薄层Al_(2)O_(3)涂层,利用基体与涂层之间热膨胀系数不匹配,在Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)预应力陶瓷(简称A_(C)Z_(S)预应力陶瓷)表层引入压应力。采用维氏压痕法评价残余应力对A_(C)Z_(S)预应力陶瓷的表层和基体中裂纹扩展阻力的影响。理论分析结合实验结果表明:表层的压应力使得A_(C)Z_(S)预应力陶瓷的裂纹扩展阻力增大,最终导致强度和损伤容限提高;且A_(C)Z_(S)预应力陶瓷表层的压应力和裂纹扩展阻力随着基体截面积与涂层截面积比值的增加而增大。当ZrO_(2)基体表层的Al_(2)O_(3)涂层厚度为40μm时,表层压应力使A_(C)Z_(S)预应力陶瓷的弯曲强度达到(1207±20)MPa,相比于同种工艺下制备的ZrO_(2)陶瓷强度提高了32%,同时也是Al_(2)O_(3)强度的3倍。此外,A_(C)Z_(S)预应力陶瓷也表现出很好的抗热震性能。 展开更多
关键词 Al_(2)o_(3)-zro_(2)预应力陶瓷 压应力 弯曲强度 损伤容限
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Nd^(3)+:YAG-Al_(2)O_(3) nanocrystalline transparent ceramics with high inflexion concentration quenching of Nd^(3+) prepared by amorphous crystallization
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作者 Xiujuan Wan Guangfan Tan +3 位作者 Liang Cai Jie Fu Jianqiang Li Yingchun Zhang 《Journal of Advanced Ceramics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第8期1242-1253,共12页
Rare earth ion-doped Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG)-based transparent ceramics have been used as important laser gain media for a long time,yet the doping concentration of active ions is limited due to concentration quenching... Rare earth ion-doped Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG)-based transparent ceramics have been used as important laser gain media for a long time,yet the doping concentration of active ions is limited due to concentration quenching,wherein the inflexion concentration quenching of Nd^(3+)is recognized as 1.0 at%.In this work,YAG-Al_(2)O_(3) nanocrystalline transparent ceramics with a concentration of Nd^(3+)(O-5.0 at%)were fabricated via amorphous crystallization,and the crystal structure evolution,morphology,and optical properties were systematically investigated by differential scanning calorimetry(DSC),X-ray powder diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),magnetic resonation(MAS),nuclear magnetic resonation(NMR),and fluorescence spectroscopy.The doping of Nd^(3+)can promote the transition of Al[5]and Al[6]to Al[14],indicating improvements in the ability of the amorphous material to form Nd^(3+):Y_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3) vitrified beads,and 1.5 at%Nd^(3+):YAG-Al_(2)O_(3) nanocrystalline transparent ceramics can be obtained by crystallization at 1050℃ with a matrix composed of YAG and concomitant δ-Al_(2)O_(3) and θ-Al_(2)O_(3).The nanocrystalline transparent ceramics show an internal transmitance of 89.56%at 1064 nm,and the strongest emission peak corresponds to the energy transfer from 4F_(3/2) to 4l_(11/2) of Nd^(3+)with a fluorescence lifetime of 231μs when pumped by an 808 nm laser.Specifically,spectral broadening begins to occur,indicating the onset of concentration quenching,when the concentration of Nd^(3+)exceeds 1.5 at%,substantially higher than the 1.0 at% observed in YAG ceramics.YAG-Al_(2)O_(3) nanocrystalline transparent ceramics obtained by amorphous crystalization can be utilized as the matrix to increase the inflexion point of doping concentration quenching of Nd^(3+),and this material may have great potential as a laser gain medium. 展开更多
关键词 Y_(3)Al_(5)o_(12)(YAG)-al_(2)o_(3) NANoCRYSTALLINE transparent ceramics laser gain medium Nd^(3+)
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ZrO_(2)对Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)O_(3)激光陶瓷致密化和光学性能的影响
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作者 白雨晨 张俊宇 +3 位作者 赵洪阳 赵瑾 章健 王士维 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1016-1022,共7页
2μm波段处于人眼安全波长,在医疗、加工、红外探测与对抗,以及大气环境监测等军、民两用领域有着重要潜在和实际应用。Ho^(3+)掺杂倍半氧化物陶瓷具有宽的吸收和发射光谱、高热导率以及低声子能量等优点,是一类重要的2μm波段激光材料... 2μm波段处于人眼安全波长,在医疗、加工、红外探测与对抗,以及大气环境监测等军、民两用领域有着重要潜在和实际应用。Ho^(3+)掺杂倍半氧化物陶瓷具有宽的吸收和发射光谱、高热导率以及低声子能量等优点,是一类重要的2μm波段激光材料。通过材料固溶原理,可以实现光谱更加宽化,这使其有可能成为一类性能优异的中红外固体激光材料。本文以商业Y_(2)O_(3)、Sc_(2)O_(3)以及Ho_(2)O_(3)粉体为原料,添加少量ZrO_(2)(原子比为0~1.0%)作为烧结助剂,采用真空预烧,结合热等静压烧结的工艺,成功制备出高透明的0.5%Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)O_(3)陶瓷。研究了ZrO_(2)掺杂浓度(0~1.0%)对Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)O_(3)激光陶瓷致密化过程和光学性能的影响。通过添加ZrO_(2)有效抑制了高温下Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)O_(3)陶瓷晶粒的生长,掺杂1.0%ZrO_(2)的Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)O_(3)陶瓷经1690℃下真空预烧结4 h和1600℃/190 MPa热等静压烧结3 h后,其透过率在1100 nm处达到79.1%(厚度为4.4 mm),接近理论透过率。 展开更多
关键词 Ho∶(Y_(0.7)Sc_(0.3))_(2)o_(3) 激光陶瓷 光学性能 zro_(2) 热等静压
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ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)短纤维对发泡陶瓷物理性能的影响 被引量:1
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作者 张国涛 杨景琪 +1 位作者 冯宏坚 聂新超 《山东陶瓷》 CAS 2021年第5期7-10,共4页
ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)短纤维引入发泡陶瓷配方,通过纤维增韧方式改善发泡陶瓷物理性能。经过反复试验,结果表明:在发泡陶瓷粉料中引入2%的ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)短纤维,样品密度控制在410kg/m^(3)左右,抗压强度≥7.3MPa,抗折强度最大值为4.... ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)短纤维引入发泡陶瓷配方,通过纤维增韧方式改善发泡陶瓷物理性能。经过反复试验,结果表明:在发泡陶瓷粉料中引入2%的ZrO_(2)/Al_(2)O_(3)短纤维,样品密度控制在410kg/m^(3)左右,抗压强度≥7.3MPa,抗折强度最大值为4.18MPa,软化系数≥0.9,干燥收缩≤0.1,性能指标明显提升。 展开更多
关键词 发泡陶瓷 zro_(2)/Al_(2)o_(3)纤维 物理性能 影响
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Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷浆料的光固化动力学
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作者 侯宇婷 焦守政 +1 位作者 马克明 陆春 《沈阳航空航天大学学报》 2021年第2期44-51,共8页
利用差热扫描量热法(DSC)原理考察了Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)光敏陶瓷浆料的光固化动力学过程,研究了紫外光能量和填料对陶瓷浆料光固化动力学的影响,确立了光固化Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷浆料的固化动力学方程。随紫外光能量从300 mJ/cm^(2... 利用差热扫描量热法(DSC)原理考察了Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)光敏陶瓷浆料的光固化动力学过程,研究了紫外光能量和填料对陶瓷浆料光固化动力学的影响,确立了光固化Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷浆料的固化动力学方程。随紫外光能量从300 mJ/cm^(2)增大到1950 mJ/cm2,氧化铝陶瓷浆料的最大反应速率从0.58 s^(-1)提高到0.99 s^(-1),转化率从55%增大到79%;同样温度和紫外光能量下,随Al2O3含量从100%降到25%,体系转化率从79.0%降低到55.8%。实验表明,增大紫外光的能量会提高陶瓷浆料光固化反应的反应速率和最终转化率,转化率随体系内Al_(2)O_(3)含量的减少而降低。最终得到了固体含量为40%的Al_(2)O_(3)/ZrO_(2)陶瓷浆料的固化动力学方程,Al_(2)O_(3)陶瓷浆料的表观活化能为233.7 kJ/mol,ZrO_(2)陶瓷浆料的表观活化能为767.2 kJ/mol。 展开更多
关键词 Al_(2)o_(3)陶瓷 zro_(2)陶瓷 表观活化能 DSC 固化动力学分析
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激光功率对激光粉末床熔融成形Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷熔池形态、微观组织和力学性能影响的研究 被引量:1
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作者 熊志伟 张凯 +1 位作者 刘婷婷 廖文和 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期231-243,共13页
熔融生长的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷具有优异的高温性能。采用激光粉末床熔融(LPBF)直接制备Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷,研究了不同激光功率下的单道形貌特征及块体表面质量、物相组成、微观组织结构的演变规律和力学性能。结果表... 熔融生长的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷具有优异的高温性能。采用激光粉末床熔融(LPBF)直接制备Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷,研究了不同激光功率下的单道形貌特征及块体表面质量、物相组成、微观组织结构的演变规律和力学性能。结果表明,激光功率的提升将增加熔池的长度和单沉积道的宽度。Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷的表面粗糙度(Ra)和气孔率均随着激光功率的增加先降低后升高。在没有添加Y2O_(3)等稳定剂的条件下,Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)共晶陶瓷的物相主要包括α-Al_(2)O_(3)、m-ZrO_(2)和亚稳相t-ZrO_(2)。随着激光功率的增加,m-ZrO_(2)逐渐减少,这是由于LPBF的快速冷却过程抑制了马氏体相变。样件的晶粒尺寸随着激光功率的增加呈增大趋势,晶界密度减小,因此测量的显微硬度和断裂韧性呈现下降的趋势。当激光功率为60 W时,得到硬度为Hv=17.19 GPa和断裂韧性为KIC=6.67 MPa·m1/2的最优力学性能样品。 展开更多
关键词 激光技术 激光粉末床熔融 Al_(2)o_(3)-zro_(2)共晶陶瓷 熔池 晶粒尺寸 断裂韧性
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复合固体酸S042-/Zr02-Al203催化合成乙酸丁酯
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作者 马洁平 王水利 +1 位作者 宫传东 王艳 《宁波化工》 2007年第Z2期10-13,共4页
用共沉淀法制各了复合固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,并用其催化合成乙酸丁酯,探讨了各种因素对酯化率的影响.结果表明:当催化剂用量为反应物质量的4.0%,带水剂环已烷为4mL,醇酸物质的量比为1.6,反应时间为2h时,其酯化率可达88.5%。该... 用共沉淀法制各了复合固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,并用其催化合成乙酸丁酯,探讨了各种因素对酯化率的影响.结果表明:当催化剂用量为反应物质量的4.0%,带水剂环已烷为4mL,醇酸物质的量比为1.6,反应时间为2h时,其酯化率可达88.5%。该催化剂具有较好的催化活性和稳定性,是一种环境友好型催化剂. 展开更多
关键词 复合固体酸 So_4^(2-)/zro_2-al_2o_3 催化 乙酸丁酯
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