LED用荧光玻璃的制备及性能研究

以行星球磨得到的SiO2粉体和商用Ce:YAG荧光粉为原料,采用放电等离子体烧结技术(简称SPS)成功制备块体荧光玻璃。利用XRD、SEM、紫外/可见光分光光度计和荧光光谱仪等研究了Ce:YAG荧光玻璃的物相、显微结构、吸收和发光性能等。研究结果表明:SPS烧结制备的块体荧光玻璃样品主体是非晶相,同时荧光粉颗粒在玻璃基质中均匀分布,颗粒大小也未发生变化,这表明荧光粉晶体在SPS烧结过程中没有发生化学分解反应,在玻璃基体中得到很好地保存。该荧光玻璃吸收峰在460 nm左右,发射波长在530 nm左右。通过对不同含量荧光粉的荧光玻璃进行发光性能表征,发现荧光粉含量为3wt%的荧光玻璃性能最佳,以此封装的白光LED样品在800 m A电流驱动下,获得白光输出,色坐标为(0.33,0.38)。

MSP试验法评价PZT陶瓷的循环疲劳寿命

采用小样品力学性能试验方法(Modified Small Punch Tests,简称MSP)对Pb(Zr,Ti)O3陶瓷(PZT)实施了不同大小应力下的循环疲劳实验,循环应力越大,样品的残余强度和压电常数衰减越快,这是由应力循环过程中大量微裂纹的产生和扩展所致.通过最大强度值与疲劳寿命的对应关系求得100 Hz循环疲劳下该样品的裂纹扩展指数n为395,由此推测了PZT陶瓷样品的使用寿命,在循环应力的最大值不超过79.1 MPa的条件下,该样品的连续使用寿命可达5年以上.

纳米SiO_2多孔陶瓷的绝热性能

本文制备了纳米SiO2多孔陶瓷材料,并引入红外遮光剂提高其在高温下的绝热性能。利用场发射扫描电镜、比表面积及孔隙度分析仪、傅里叶红外分析仪和背温试验等方法对该材料的微观结构及绝热性能进行分析,并重点研究了红外遮光剂的作用机理。当添加质量分数为20%、平均粒径为1.07μm的六钛酸钾(K2Ti6O13)作为遮光剂时,试样的最大有效消光系数从19.5m2/Kg提高到60.6m2/Kg,热面温度为600℃的试样的背面温度从252℃降低到148.9℃。红外遮光剂的加入能有效散射和反射红外辐射,显著提高试样的有效消光系数,改善该材料的高温绝热性能。

B_2O_3和Si粉的添加对碳化硼陶瓷性能的影响

采用反应烧结的方法通过热压工艺(2000℃保温1 h)以B_2O_3和Si粉为添加剂制备了碳化硼陶瓷复合材料,研究了不同添加量对陶瓷致密化和力学性能的影响。研究表明:加入B_2O_3和Si粉后制备的碳化硼陶瓷的致密度和力学性能都有明显地提高。添加5wt.%B_2O_3和5wt.%Si粉的碳化硼复合材料的相对密度、硬度、断裂韧性和抗弯强度分别达到了99.3%、30.9 GPa、4.59 MPa·m1/2和442 MPa。添加1wt.%B_2O_3和1wt.%Si粉的碳化硼复合材料的断裂韧性能够达到4.97 MPa·m1/2。

煤沥青的改性研究

为提高煤沥青的结焦值,采用4种化学活性剂对甲基苯甲醛、对羟基苯甲醛、硫磺和三聚甲醛对煤沥青进行改性和结焦值分析,同时研究了聚合物丁苯橡胶对降低煤沥青中有毒物质含量的影响。结果表明:采用硫磺改性能显著提高煤沥青的结焦值,但会降低沥青的流动性能,对羟基苯甲醛、对甲基苯甲醛在一定程度上能提高煤沥青结焦值,但效果不如硫磺。丁苯橡胶的动态硫化法能够使煤沥青中苯并芘的质量分数降低50%。