SnAgCu-xPr钎料组织及性能

研究了不同含量Pr元素(质量分数分别为0,0.05%,0.5%)对Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料凝固特性、润湿铺展性能以及微观组织的影响.结果表明,SAC,SAC-0.05Pr以及SAC-0.5Pr的凝固所需过冷度分别为20.6,5.0,5.1℃,说明适量Pr元素的加入能够显著降低SnAgCu钎料凝固所需的过冷度;同时,Pr元素的加入细化了钎料组织,降低钎料组织中初晶β-Sn的尺寸,抑制了SnAgCu/Cu焊点内部不同形貌大块化合物Ag3Sn初晶的形成;当Pr元素的添加量为0.05%时,钎料润湿性能最优、组织最佳;0.5%Pr元素的添加会在钎料以及焊点内部形成PrSn3相,对焊点的性能造成不利的影响.

Sn-9Zn-xPr钎料钎焊性能及显微组织

研究了稀土元素Pr的添加量对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,镨的加入不仅改善了钎料的润湿性能和抗氧化性能,而且细化了钎料基体中的富锌相,使得界面组织更为稳定,有利于焊点可靠性的改善;Sn-9Zn无铅钎料中镨的添加量为质量分数0.08%时,钎料的润湿性能最佳,综合性能最好;当镨的添加量达到并超过质量分数0.1%时,Sn-9Zn组织内出现了大量的Sn-Pr化合物,导致了钎料中锡须的生长.

锌对CaTiO_3∶Pr^(3+)发光亮度和余辉时间的影响

研究了Zn的不同掺入量、不同合成温度对CaTiO3∶Pr3+红色光致发光材料结晶、初试亮度和余辉时间的影响。用X射线衍射确定了材料的物相构成,Zn的掺入没有导致Ca2Zn4Ti15O36相的出现。发射光谱的峰值位于613nm,对应了Pr3+的1D2 3F4跃迁发射,且受Zn掺入量的影响。激发光谱呈宽带,随Zn掺入量的不同而变化明显。同时,Zn的掺入量的增加可以显著降低材料的合成温度。适量的Zn的掺入,在适当的合成温度条件下,获得了具有高的初始亮度、余辉时间达1h左右的红色长余辉材料。

稀土Pr对Al-16%Si组织的影响

采用稀土Pr对高耐磨过共晶Al-16%Si合金进行变质处理,运用金相显微镜观察合金的组织形貌,研究工艺参数对合金微观结构的影响,提出了稀土Pr的变质机理。结果表明:稀土Pr通过吸附在硅相结晶前沿,抑制了较大过冷度的产生,对初晶硅和共晶硅具有明显的变质效果。随着稀土含量的增加,粗大的初晶硅变成了细小的板条状,共晶硅从针片状变成了球状,α-Al从树枝状变成了球状;随着变质时间的延长,板条状初晶硅变得越来越细小,共晶硅的尺寸先是慢慢减小,然后又逐渐增大,稀土对α-Al的变质效果减弱;随着变质温度的升高,稀土对初晶硅的变质作用加强,而对共晶硅的变质作用减弱。

SnCuNix-Pr焊点组织和性能分析

分析了不同稀土元素Pr的添加量对Sn0．7Eu0．05Ni无铅钎料润湿性能、焊点力学性能以及钎料显微组织的影响，并对焊点内部组织的演化规律与其性能之间的内在联系进行了初步探讨．研究发现，稀土元素Pr的适宜添加量为0．025％～0．075％，且存在一最佳添加量0．05％．微量稀土元素Pr的加入可显著降低液态钎料的表面张力，改善其润湿性，同时可对晶界迁移产生钉扎作用，细化焊点组织，提高焊点力学性能．过量Pr元素的加入会因其过度氧化及其所引起的应力场综合作用增大等原因导致其活性作用降低．

混合稀土(Pr+Ce)变质处理ZL105铝合金摩擦磨损性能研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和销盘式摩擦磨损试验机研究了混合稀土(Pr+Ce)对ZL105铝合金微观组织和耐磨性能的影响。结果表明:添加适量的混合稀土(Pr+Ce)可有效细化α-Al晶粒和共晶Si相,当稀土含量为0.50%时,细化效果最佳,α-Al晶粒变得细小而圆整,αA1枝晶晶界也变清晰;变质后共晶Si相由针片状、板块状转化为短棒状、颗粒状。未变质ZL105铝合金的硬度值为70.9HV,而添加0.50%混合稀土的变质合金硬度值达到最高,为88.3HV,与未变质合金相比提升了24.54%。未变质处理合金的耐磨性能较差,其磨损量和摩擦系数分别为0.1927g和0.598,而添加0.50%混合稀土后合金的磨损量和摩擦系数分别为0.1220g和0.520,磨损量减少了0.0707g,摩擦系数降低了13.04%。ZL105铝合金的磨损机制主要为剥层磨损,且磨屑尺寸粗大;而当添加0.50%稀土后,变质合金的磨损机制主要为磨粒磨损,且磨屑以细颗粒和粉末状为主。

前驱体法制备Ca_(0.8)Zn_(0.2)TiO_3∶Pr^(3+)荧光粉及其发光性能

采用前驱体微波加热法、电阻加热法和传统的高温固相法等不同方法制备了Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+荧光粉,以TG-DSC、XRD、荧光光谱和粒度分析为表征手段,比较了不同方法制备Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+的发光性质。XRD测定结果表明,前驱体微波加热法和电阻加热法制备的样品可使反应温度低200℃,但材料的晶体化程度不高。TG-DSC的测定结果表明,前驱体在加热达到700℃以上才完全失重。荧光光谱和粒度分析的测定结果表明,与传统的高温固相法制备的荧光粉相比,前驱体微波加热法和电阻加热法制备的荧光粉具有发光增强和颗粒细小均匀的特点,但微波加热法更为简单。

稀土元素Pr对Ag30CuZnSn钎料性能的影响

研究了微量稀土元素Pr对Ag30CuZnSn钎料的熔化温度、润湿性能、钎缝力学性能以及钎料显微组织的影响规律.结果表明,随着镨含量的增加,钎料的润湿性有所改善,但当镨含量超过0.15%(质量分数,下同)时,钎料的润湿性反而会变差;钎缝力学性能试验结果显示,随着Pr元素的加入,钎缝抗拉强度增加,当镨含量达到0.15%时抗拉强度达到最大值;钎料显微组织分析表明,镨的加入能够细化Ag30CuZnSn钎料的晶粒,镨的添加量达到0.15%时钎料显微组织最佳,与钎料润湿性能、钎缝力学性能的变化规律吻合.

红色荧光材料Sr_3Ti_2O_7:Pr的合成及性能

首次合成了红色荧光材料Sr3Ti2O7:Pr,经过对样品激发、发射光谱、XRD的分析,讨论了具有Ruddlesden-Popper相的Sr3Ti2O7:Pr样品中存在的SrO晶面缺陷对荧光性能的影响,得出SrO层的存在使Pr3+所处的晶体场强度增大、对称性下降,宇称选律部分解禁,同时使Pr-Ti间距减少,由此导致了电荷迁移态(CTS)下降,其激发与发射光谱强度比SrTiO3:Pr约大20倍。

CaTiO_3∶Pr^(3+)长余辉玻璃的制备与发光性能

用二次熔融法制备了CaTiO3∶Pr3+红色长余辉玻璃。测量了样品的发射光谱,其发射光谱峰值为611.7,614.5 nm,对应于Pr3+的4 f-4 f(1D2→3H4)跃迁,与CaTiO3∶Pr3+晶态长余辉发光粉的发射光谱峰值相一致。玻璃粉与发光粉的质量配比在95∶5~80∶20时,都可以形成玻璃态并得到红色长余辉发光。研究了气氛和熔融温度对发光性能的影响,在空气环境下,800℃即可得到性能良好的样品。

ZBLAN玻璃中Pr^(3+)掺杂离子~3P_0和~1D_2能级的发光特性和寿命

对ZBLAN氟锆酸盐玻璃中Pr3+掺杂离子 3P0 和 1D2 能级的寿命和发光特性进行了较详细的光谱学研究。首先测量了两种掺杂浓度 (质量分数分别为 1×10-3, 5×10-3 )的Pr3+∶ZBLAN玻璃的吸收光谱,然后运用时间分辨激光光谱技术测量了 3P0 和 1D2 能级在激光单光子共振激发下的荧光发射谱和能级寿命。将不同荧光发射谱带的强度和文献报道的Judd Ofelt理论计算辐射跃迁几率数值做了比较分析,证明了文献中理论计算结果的可靠性。由于浓度猝灭效应,在相同的激发条件下,掺杂浓度为 1×10-3样品的荧光发射强度明显大于 5×10-3样品的荧光发射强度。但是从我们的测量结果看,掺杂浓度对 3P0 和 1D2 的能级寿命值无显著影响。掺杂浓度为 1×10-3时,Pr3+离子 3P0 和 1D2 能级的寿命值分别为 46, 322μs。

(Ce-Zr-Pr)O_2在三效催化剂中的应用

采用共沉淀方法制备了(Ce-Zr-Pr)O2样品,利用XRD,BET对样品进行了表征,并将样品用于三效催化剂的制备,利用实验室配气装置模拟尾气条件,对催化剂性能进行了评价。结果表明,(Ce-Zr-Pr)O2具有立方萤石结构,耐热稳定性较好,所制备的催化剂具有更好的氧化还原活性,表现为起燃温度较低,NOx的净化效率较高。

稀土Pr对Sn-Cu合金钎料组织及性能的影响

研究了含量为(0wt%,0.1wt%,0.2wt%,0.5wt%)的稀土Pr对Sn-0.7Cu钎料组织及性能的影响,并采用X射线衍射仪和扫描电镜对添加Pr稀土元素前后钎料的微观组织进行了分析。结果表明:适量添加稀土Pr可以降低液态钎料表面张力,改善钎料的润湿性能、拉伸性能和蠕变性能;适量的稀土元素与Sn、Cu形成的Sn-Cu-Pr三元共晶组织减少了金属间化合物Cu_6Sn_5的生成,且其与Cu_6Sn_5呈弥散分布,对基体组织起到了细晶强化和弥散强化的作用。Pr在Sn-0.7Cu钎料中的最佳添加量为0.1wt%左右。

Ca_(1-x)Zn_xTiO_3∶Pr^(3+),R^+(R^+=Li^+,Na^+,K^+,Rb^+,Cs^+,Ag^+)的合成和发光性质

采用X射线衍射、荧光光谱和热释发光研究了Ca1 -xZnxTiO3∶Pr3+ ,R+ 的物相组成和发光性质。Pr3+ 取代Ca2 + 形成PrCa·正电性缺陷发光中心。激发光谱是峰值位于 3 3 0nm附近的宽带谱 ,发射光谱是峰值在 613nm半宽度为 2 0nm的带谱 ,对应Pr3+ 的1 D2 -3H4 跃迁发射。发光强度和余辉随基质组分Zn/Ca摩尔比和合成温度而变化。Zn2 + 的最佳含量在 10 %～ 2 0 %。X射线衍射研究表明掺入适量的Zn2 + 物相组成为CaTiO3,Ca2 Zn4 Ti1 5O36 和Zn2 TiO4 。热释发光曲线表明掺入Zn2 + 离子后体系中形成了新的缺陷ZnTi″ ,且ZnTi″的缺陷陷阱深度大于RCa′。

Ce_(0.6)Zr_(0.35)RE_(0.05)O_2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体的性能研究

采用共沉淀法制备了不同稀土元素改性的Ce0.6Zr0.35RE0.05O2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体,并用XRD,H2-TPR等方法对其晶相结构、还原性能和高温热稳定性进行研究.结果表明,稀土元素Y,La,Nd,Pr掺入Ce0.6Zr0.4O2固溶体,所形成的三元混合氧化物均为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,并未出现所掺杂稀土氧化物的晶相,且高温老化后,物相结构稳定.与Ce0.6Zr0.4O2固溶体比较,稀土元素的掺杂,明显改善了其还原性能及高温热稳定性.

水热法制备长余辉发光材料CaTiO_3:Pr,Al及其发光性能

以氯化钙、四氯化钛和Pr6O11为原料,采用水热法结合煅烧制备了掺镨的钛酸钙长余辉发光材料。水热产物进行了XRD、扫描电镜、荧光光谱等表征。研究了水热条件、煅烧条件以及添加Al3+(以Al(NO3)3为原料)对CaTiO3:Pr粉末发光的影响。结果表明:直接水热即可得到具有一定余辉的CaTiO3:Pr发光材料,添加Al3+后长余辉性能显著提高。在200℃水热反应6h可获得性能最佳的产物,最佳煅烧条件为900℃煅烧1h。

N,N,N′,N′-四丁基丙二酰胺萃取Pr^(3+)的研究

利用丙二酸二乙酯与二正丁胺反应高收率的制备了N,N,N′,N′ 四丁基丙二酰胺(TBMA)萃取剂。研究了硝酸浓度、硝酸锂浓度、萃取剂浓度以及温度等对萃取Pr(Ⅲ)分配比的影响,确定了萃合物的组成,得到了不同稀释剂中萃取反应的热力学数据。结合红外光谱和摩尔电导数据初步推断了萃合物的结构。

Co-Pr-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢的性能

通过液相共还原法制备稀土元素Pr改性的Co-B催化剂,研究Co-Pr-B合金催化剂催化硼氢化钠水解制氢反应的性能;采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂进行表征分析;系统考察了Pr的掺杂量、水解反应温度等条件对催化制氢性能的影响。实验结果表明:稀土元素Pr的加入避免了Co-B催化剂的大规模团聚,促进纳米颗粒的分散,暴露活性位点,增强了催化剂的催化性能;当Co∶Pr=16∶4时,催化剂具有较高的活性;在反应温度为25℃时,Co-Pr-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢速率为12858 mL/(min·g),催化剂表现出了较高的活性;根据动力学计算可得,Co-Pr-B合金催化剂催化碱性NaBH4溶液制备氢气的反应活化能为31.78 kJ/mol。

纳米Ca_(0.8)Zn_(0.2)TiO_3∶Pr^(3+),Na^+荧光粉的合成和红色发光性质

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+,Na+纳米荧光粉。金属离子预先分散在溶有柠檬酸的乙二醇溶液中。通过TG-DSC,XRD和SEM对前驱物的分解、晶化和颗粒大小进行了研究。TG-DSC和XRD表明材料的组成随灼烧温度而变化;SEM表明1000℃合成材料的粒径在100nm以下。与高温固相法合成的材料相比,激发光谱主峰发生蓝移,红色发射峰617nm显著增强。

Ca_(1-x)Zn_xTiO_3∶Pr^(3+)的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+(x=0.0~0.20)的红色发光材料,采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+材料的晶体结构参数与发光性能,分析了等价Zn2+的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明,在x≤0.01微量Zn掺杂时,Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+固溶;其晶胞参数和晶胞体积,260和330 nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小,且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。