低温烧成YAG用前驱体碳酸钇铝铵的合成

以Al(NO_3)_3,Y(NO_3)_3为原料,NH_4HCO_3为沉淀剂,利用共沉淀法制备了能够在较低煅烧温度下形成纯YAG相的前驱体碳酸钇铝铵粉体。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等技术对不同沉淀条件下所得沉淀的组成和过滤性能以及烧成YAG粉体的相纯度和颗粒特征进行了表征。研究了温度、加料方式、陈化和搅拌时间等条件对过滤效率和颗粒表面电位的影响。结果表明:采用简单的将钇铝混合硝酸盐溶液加入到NH_4HCO_3溶液中的反向沉淀法,可以获得易于过滤的碳酸钇铝铵无定型沉淀。这种无定型碳酸钇铝铵前驱体在高温煅烧下形成纯YAG相所需的温度比陈化后的结晶碳酸钇铝前驱体要低200℃。在1100℃下煅烧2 h所得产物为直径在60 nm左右的类球形均匀颗粒。     

纳米YAG相包覆SiC复合粉体

利用共沉淀包覆方法制备了SiC-YAG(Y3Al5O12)陶瓷复合粉体。探讨了Y3+和Al3+的先驱沉淀物共沉淀包覆SiC粉体的包覆原理,当溶液中的OH-浓度控制在非均匀形核和均匀形核所需要的临界浓度范围之内,可以使Y3+和Al3+的先驱沉淀物共沉淀包覆在SiC颗粒表面。Y3+和Al3+的先驱沉淀物在1000℃煅烧后,直接形成YAG相,而不形成中间相,YAG相形成温度比常规形成温度明显降低(约600℃)。同时研究了溶液的pH值和沉淀剂滴定速度对SiC-YAG陶瓷复合粉体包覆性的影响。结果表明pH=9和沉淀剂滴定速度为5ml·min-1时,可以实现共沉淀包覆。     

低温燃烧法合成掺钕钇铝石榴石（Nd：YAG）纳米粉末

以Nd2O3,Y2O3,Al(NO3)3·9H2O,氨水和柠檬酸为原材料,采用低温燃烧法合成出分散均匀、团聚轻的掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)纳米粉末,该方法有效地解决了固相合成的高反应温度以及化学沉淀法的颗粒团聚问题。采用TG-DTA,XRD,FT-IR和TEM测试手段对纳米粉末进行了表征,同时测量了(Nd0.01Y0.99)3Al5O12陶瓷素胚以及烧结体的荧光发射光谱。研究结果表明:YAG晶相的形成温度为850℃,在煅烧过程中出现YAP中间相,并于1050℃完全转化为YAG晶相。采用低温燃烧法合成的粉末材料其颗粒尺寸随热处理温度的不同在20~50nm范围波动。(Nd0.01Y0.99)3Al5O12陶瓷体的有效激发发射截面积(σin)为4.03×10-19cm2,比同组成的单晶高44%。     

共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的研究

掺钕钇铝石榴石(Nd∶YAG)多晶透明陶瓷具有良好的化学稳定性、光学性能和耐高温性能,是一种很有前途的激光工作物质。以Al(NO3).9H2O,Y2O3,Nd2O3和NH4HCO3为原料,(NH4)2SO4为静电稳定剂,正硅酸乙酯为添加剂,采用共沉淀法和反滴定方式于1100℃合成出分散均匀、团聚程度轻、YAG立方晶相的Nd∶YAG纳米前驱体粉末,经1700℃真空烧结5 h制备出Nd∶YAG透明陶瓷材料。采用TG-DTA,XRD,TEM,FT-PL和FEG-ESEM等测试手段对Nd∶YAG陶瓷材料进行了表征。研究结果表明:前驱体粉末在800℃时为无定型态,当温度达到890℃时析出大量的YAlO3(YAP)和少量的Y3Al5O12(YAG)晶体,当温度达到1012℃时就全部转化为YAG立方晶相;前驱体纳米粉末中存在团聚。Nd∶YAG陶瓷材料的激光工作波长为1.065μm,和相同组分的单晶相比存在轻微的红移现象;随着透射光波长的增加,透光率逐渐增加,在可见光区透光率约为45%,在近红外光区透光率约为58%。     

硝酸盐热分解法制备四硼酸铝钇微米粉体

以Al(NO3)3·9H2O, Y(NO3)3·6H2O和B2O3为原料,采用硝酸盐热分解法合成YAl3(BO3)4(YAB)微米粉体,分析了原料的配比及反应温度等影响材料合成的主要参数. 分别采用DTA-TG,XRD和SEM等手段分析了不同温度下焙烧所得粉体的物相、形貌以及前驱体热分解特性. 结果表明,当B2O3的用量为化学计量比的120%时,在1100 ℃保温3 h可以合成纯的YAB微米粉体. 在该反应过程中,首先形成中间相Al4B2O9,YBO3和Y3Al5O12,而最终形成单一的YAB相. 合成的晶粒尺寸比较均匀,平均粒径为120 nm.     

碳酸盐前驱物制备Y2O3超细粉及透明陶瓷

以Y(NO3)3和NH4HCO3为原料,通过向Y(NO3)3溶液中滴加NH4HCO3的方式制备了化学组成为Y2(CO3)3·2H2O的先驱沉淀物。研究了先驱沉淀物煅烧过程中的物相变化。先驱沉淀物1100℃煅烧4h后得到了平均粒径为60nm的无团聚Y2O3超细粉体。所得粉体不添加任何添加剂,在1700℃下真空烧结4h得到了透明Y2O3陶瓷。     

有机-无机杂化凝胶法合成YAG∶Ce~(3+)荧光粉的包膜及其稳定性

本文以金属硝酸盐为原料,柠檬酸为配位剂的有机-无机杂化凝胶法来合成掺杂三价铈离子的钇铝石榴石荧光粉,采用X-射线衍射法研究了杂化凝胶在煅烧过程中的相转变机制。结果表明:杂化凝胶在煅烧过程中可以通过两条途径形成Y3Al5O12(YAG)相:一是由无定形Y2O3和Al2O3直接向YAG相的一步相转变;二是由无定型Y2O3和Al2O3经由YAlO3(YAP)和γ-Al2O3向YAG相的两阶段相转变,在900℃得到结晶性好的纯YAG∶Ce3 荧光粉,其最大激发波长为459nm,最大发射峰波长为550nm;在荧光粉表面包覆氧化铝和氧化镧,将使荧光粉的荧光强度稍有降低,但对荧光粉的稳定性有很好的改进作用。     

论文摘要

YAG∶Ce3+荧光粉的合成及α-Al2O3籽晶对相形成的促进作用李永绣*,李颖毅,闵宇霖,吴燕利,程昌明,周雪珍,辜子英(南昌大学稀土与微纳功能材料研究中心,江西南昌330047)摘要:用聚丙烯酰胺凝胶法来合成YAG∶Ge3+荧光粉,用XRD对煅烧过程粉体的结构进行了跟踪测定。结果发现,当直接煅烧凝胶时,可观察到θ-Al2O3,YAM和YAP等中间相的形成,而当煅烧含有α-Al2O3,YAM和YAP的形成,加速其与Y2O3的反应而在较低温度下直接生成YAG相。合成YAG∶Ce3+荧光粉的发射峰为处于550 nm的宽峰,其激发光谱有两个主要的吸收峰,主峰位于460 nm,可以与…     

水热环境下磁场对BiFeO_3形貌和性能的影响

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为反应原料,KOH为矿化剂,通过在碱浓度为2~7 mol/L、反应温度为140~220℃的磁场水热反应系统中保温1~12 h制备了Bi Fe O_3粉体.研究发现,外加磁场可以拓宽合成纯相Bi Fe O_3的碱浓度和反应温度范围,更易得到纯相铁酸铋粉体.SEM观测结果表明,通过改变磁场强度可有效控制Bi Fe O_3粉体的颗粒尺寸及形貌:随着磁场的增强,Bi Fe O_3的颗粒尺寸逐渐减小.随着颗粒尺寸的减小,其光催化活性增强.磁场下得到的粉体表现出较强的磁性,Raman散射中A_1-2振动模式异常增强.     

钆、铕共掺杂合成LaPO_4及发光性能研究

以La(NO3)3.6H2O,Eu2O3,Gd(NO3)3和H3PO4为原料,在pH=9时合成了LaPO4:Eu,Gd粉体,并进行了煅烧。进行了XRD,SEM,荧光性能测试。结果表明:煅烧前的LaPO4:Eu,Gd具有六方相,径向约20 nm,长度100~200 nm枝杈状结构,发光较弱。煅烧后LaPO4:Eu,Gd逐渐变为单斜结构,发射强度也随温度升高而增加,1000℃后样品变为完全的单斜相,颗粒长大,出现团聚,发射强度也达到最大值。荧光图谱还发现了Gd3+对Eu3+的能量传递效应。     

铌酸锂钠钾纳米粉体的溶胶-凝胶法合成及其相转变

采用化学络合法将Nb2O5转化为可溶性铌盐作为铌源, 用溶胶-凝胶法, 在500～650 ℃成功煅烧合成了平均晶粒尺寸为20～60 nm的纯钙钛矿相铌酸锂钠钾[(Li0.06Na0.47K0.47)NbO3]无铅压电陶瓷粉体. 研究了晶粒尺寸对铌酸锂钠钾纳米粉体相结构的影响. 结果表明, 基于纳米尺寸效应, 随着晶粒尺寸由60减小到20 nm, 铌酸锂钠钾粉体的相结构由正交相逐渐过渡到四方相, 而室温下四方相向立方相的转变将发生在20 nm以下.     

Y掺杂Ba0.90Sr0.08Ca0.02TiO3固溶体纳米晶粒尺寸 对其晶体结构的影响

The title nanocrystalline powders were prepared by sol-gel method, the influences of grain size on crystal structure were investigated by XRD and DSC techniques.The experiment results show that the tetragonal ferroelectric phase content of the powders and the Curie temperature Tc are increased with the increase of grain size.When the grain size is less than 34.7nm, crystal structure of the particle changes into cubic paraelectric phase and the transition of ferro-paraelectric phase disappears as well.     

Y掺杂Ba0.90 Sr0.08 Ca0.02 TiO3固溶体纳米晶粒尺寸对其晶体结构的影响

随着电子陶瓷材料向精细、微型、多功能化的方向发展，陶瓷用的粉体晶粒尺寸对物性影响的研究显得越来越重要。钡系钙钛矿结构铁电材料是应用极为广泛的电子陶瓷材料，其铁电性与晶粒尺寸密切相关，尤其是达到纳米级时，可使材料性质发生奇异变化。迄今人们仅对纯ＢａＴｉＯ３超微细粒子的晶粒尺寸对铁电相变的影响进行了研究［１～３］，对稀土钇掺杂Ｂａ（１－ｘ－ｙ）ＳｒｘＣａｙＴｉＯ３固溶体纳米晶的相关研究报道尚少，而铁电尺寸效应对这类电子功能材料的研究、开发起着关键作用。因此，开展这方面的研究具有重要的学术价值和实际意…     

纳米晶钛酸钡的Sol-gel法制备及其尺寸效应

采用sol-gel法制备了不同粒径的钛酸钡（BT）纳米晶粉. XRD、Raman光谱和DSC测试结果显示,随着退火温度的升高，晶粒长大，晶胞的a轴逐渐减小， c轴逐渐增大.粒径在54 nm左右时，钛酸钡由顺电立方相向铁电四方相结构转变，在立方-四方相变过程中，晶胞略微膨胀.随着粒径的减小，正交-四方相变温度升高，四方-立方相变温度降低， Raman谱峰降低和宽化，粒径为38 nm左右时四方相的特征峰消失.     

纳米氧化锆的物相与尺寸效应

用溶胶凝胶法制得ＺｒＯ２粉体。通过控制晶体尺寸得到了室温下稳定的立方相、四方相和单斜相。用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、激光拉曼谱（ＬＲＳ）、电子顺磁共振（ＥＳＲ）等技术研究了晶体结构和晶粒尺寸的相互关系。试验表明：单斜相、四方相、立方相ＺｒＯ２的比表面能依次递减。因而，当晶粒尺寸减小至纳米级时，四方相和立方相都可变为室温下的稳态或亚稳态。     

Thermal decomposition behavior of precursors for yttrium aluminum garnet

Precursor powders for yttrium aluminum garnet (YAG) were synthesized by solution combustion reactions (nitrate–glycine reaction with stoichiometric and sub-stoichiometric amount of fuel) and simple decomposition of nitrate solution. The TG-DTA, FTIR and XRD analyses of the precursors and the typical heat-treated samples were carried out to understand the processes occurring at various stages during heating to obtain phase pure YAG. Precursors from all the reactions exhibited dehydration of adsorbed moisture in the temperature range of 30 to 300°C. The precursor from nitrate–glycine reaction with stoichiometric amount of fuel (precursor- A) contained entrapped oxides of carbon (CO and CO₂) and a carbonaceous contaminant. It exhibited burning away of the carbonaceous contaminant and crystallization to pure YAG accompanied by loss of oxides of carbon in the temperature ranges of 400 to 600 and 880 to 1050°C. The precursor from simple decomposition of nitrates (precursor-B) exhibited denitration cum dehydroxylation and crystallization in the temperature ranges of 300 to 600 and 850 to 1050°C. The precursor from nitrate–glycine reaction with sub-stoichiometric amount of fuel (precursor-C) contained entrapped carbon dioxide and exhibited its release during crystallization in the temperature range of 850 to 1050°C. This study established that, in case of metal nitrate–glycine combustion reactions, crystalline YAG formation occurs from an amorphous compound with entrapped oxides of carbon. In case of simple decomposition of metal nitrates, formation of crystalline YAG occurs from an amorphous oxide intermediate.     

纳米掺铁二氧化钛的sol-gel法制备与表征 (Ⅱ)纳米掺铁二氧化钛的微晶特性与晶体生长

本文结合透射电镜分析研究了 sol-gel方法制备的纯二氧化钛和掺铁二氧化钛干凝胶的晶化过程。计算了在不同的煅烧温度下二氧化钛微晶的晶胞参数,晶粒度,畸变等参数的变化关系。应用非晶物质晶化晶核生长速率方程计算的晶粒生长活化能表明晶粒生长分为两个阶段,临界点大约为相变温度。纯的和掺铁的二氧化钛在两个阶段的晶粒生长活化能分别约为 20.8kJ· mol-1,70.9kJ· mol-1和 26.6kJ· mol-1,78.8kJ· mol-1。这个差别可能是由于相变过程首先发生在小晶粒上,导致小晶粒生长较为困难所致。     

纳米掺铁二氧化钛的sol-gel法制备与表征 (Ⅱ)纳米掺铁二氧化钛的微晶特性与晶体生长

本文结合透电镜分析研究了sol-gel方法制备的纯二氧化钛和掺铁二氧化钛干凝胶的晶化过程,计算了在不同的煅烧温度下二氧化钛微晶的晶胸参数,晶粒度,畸变等参数的变化关系,应用非晶物质晶化晶核生长速率议程计算的昌粒生长活化能表明晶粒生长分为两个阶段,临界点大约为相变温度,纯的和掺铁的二氧化钛在两个阶段的晶粒生长活化能分别约为20．8kJ.mol^-1,70.9kJ.mol^-1和26．6kJ.mol^-1,78.8kJ.mol^-1.这个差别可能是由于相主过程首先发生在小晶粒上,导致小晶粒生长较为困难所致。     

表面活性剂对制备MoS2纳米微粉的影响

Mo0_2纳米微粉在催化l‘l、敏感元件［‘·’］及磁记录材料［‘］等方面具有特殊用途,其传统制备方法是通过在高温下用氢还原l’,‘l,利用这种方法制备M。0。纳米微粉、所得产品粒子尺寸较大,比表面积小,且反应在条件苛刻,从而限制了M00。纳米微粉的使用范围．文献曾报导用y一辐照法制备了一系列金属、合金和氧化物的纳米粒子”－‘Q’,这种方法利用水辐解产生的水合电子（efo）作为还原剂,具有在常温常压下进行操作的显著优点,因而受到普遍关注．本实验室l‘’1曾报导通过v一辐照法可制备Moo。纳米非晶,其颗粒尺寸为8－30urn…     

表面活性剂对制备MoO2纳米微粉的影响

Using polyvinyl alcohol(PVA)and sodium dodecyl sulfate(SDS)as the surfactants respectively,nano-size amorphous molybdenum dioxide powders were prepared by γ-radiation method at ambient pressure and room temperature,and the products were characterized by use of laser Raman spectra(LRS)、 X-ray powder diffraction(XRD)and transmisson electron micrograph(TEM).The experimental results reveal that the relative pure samples can be obtained using PVA as surfactant,and the average particle size is about 10nm,but using SDS as surfactant,the samples with the average particle size 30nm are a mixture of MoO2 and MoO3.This suggestes PVA is prior to SDS in the preparation of nano-sized amorphous molybdenum dioxide powders by γ-radiation method.