偏磷酸钙玻璃陶瓷的结晶化研究

以Ca(H2PO4)2.H2O和H3PO4为原料,按0.45的Ca/P物质的量比制备了偏磷酸钙玻璃,在300～700℃对玻璃进行热处理,获得了偏磷酸钙玻璃陶瓷。利用XRD、FT-IR等研究了玻璃结晶化过程中的结构变化,利用SEM观察了玻璃陶瓷的微观形貌。结果表明:玻璃陶瓷中的结晶相为纯的β-Ca(PO3)2;玻璃结晶过程伴随温度提高逐渐发生,在400℃保温3h已经形成了β-Ca(PO3)2晶体相;温度提高,玻璃陶瓷红外光谱的精细结构明显;随结晶化温度升高和保温时间延长,玻璃陶瓷中结晶相形貌由纤维状变为晶界明显紧密排布的短棒状晶粒。     

CeO2对磷酸钙玻璃固化体结构的影响

采用高温熔融冷淬法制备了xCeO₂·(100-x)CaO·100P₂O₅(x：0~12)玻璃固化体。利用XRD、Raman、FTIR和DSC等方法表征了包容CeO₂磷酸钙玻璃固化体的结构特点和析晶性能。结果表明,玻璃固化体微观结构属于偏磷酸盐玻璃。CeO₂未改变玻璃的基本结构,位于磷酸钙玻璃网络空隙中,起网络修饰作用。添加量小于6mol%时,易形成均质玻璃,在此范围内,随着CeO₂含量增加玻璃固化体的热稳定性和抗析晶能力提高,玻璃的熔化温度降低。CeO₂添加量为6mol%时,玻璃的热稳定性最好。添加量9mol%~12mol%时,CeO₂与磷酸钙玻璃基体反应生成独居石结构晶相。     

氧化钆对铁磷酸盐玻璃结构的影响

为探究Gd2O3含量对40Fe2O3-60P2O5(mol%)基础玻璃结构的影响,采用传统熔融-冷却法制备xGd2O3-(100-x)(40Fe2O3-60P2O5)(0≤x≤12mol%)系列玻璃。利用XRD、SEM、FTIR和Raman等手段对玻璃结构进行表征,并测试了玻璃密度和维氏硬度。结果表明,在Gd2O3含量小于等于4mol%时,易形成均质玻璃,在此范围内,玻璃密度和硬度都随Gd2O3含量的增加而增加,玻璃结构以焦磷酸盐结构为主,并伴随少量的正磷酸盐和偏磷酸盐结构。在磷酸盐玻璃结构中,Gd3+作为网络修饰离子,位于玻璃网络结构间隙。     

钛合金表面类金刚石碳梯度薄膜的摩擦磨损性能研究

与Ti6Al4V合金／超高分子量聚乙烯摩擦副对比,考察了Ti6Al4V合金表面类金刚石碳梯度薄膜／超高分子量聚乙烯摩擦副在干摩擦以及Hank’s溶液和生理盐水润滑下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜观察试样磨损表面形貌,并进而分析磨损机理。结果表明,类金刚石碳梯度薄膜具有良好的减摩抗磨性能,其体积磨损率约为相同条件下Ti6Al4V合金体积磨损率的50％,相应的超高分子量聚乙烯偶件的磨损率亦较低,类金刚石碳梯度薄膜的磨损呈现轻微磨粒磨损特征,而超高分子量聚乙烯可抑制类金刚石碳梯度薄膜的磨粒磨损。     

纳米TiO2分散稳定性及降解甲醛的研究

用自制纳米TiO2粉体(粒径<10nm),研究了超声分散,pH值对纳米TiO2-水体系的分散和稳定过程的影响,以TiO2分散体系对甲醛降解能力来表征其分散效果。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历三个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3-5h),完全分散(8h以上);研究结果证实,pH值对纳米TiO2-水分散体系的稳定性起主要作用,分散体系的稳定性随pH值的增大而显著提高,在pH=8.5左右,分散液可达7天以上无沉降,其降解甲醛能力最佳。用1%浓度的分散液对甲醛进行光催化降解,其降解率达97%以上,该催化剂重复使用多次后,对甲醛的降解率由开始的97.4%到最终维持93%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。云彩的影     

磨损表面形貌的三维分形维数计算

基于分形理论和磨损表面扫描电子显微分析，采用盒子维方法计算了磨损表面的三维分形维数．结果表明，在计算尺度范围内，采用与尺度无关的分形维数表征磨损表面形貌特征是可行的；实际磨损表面的三维分形维数同其表面粗糙度密切相关，表面粗糙度越大，分形维数越大；同表面粗糙度相比，分形维数计算值较稳定.     

正钛酸胶溶法制纳米TiO2薄膜及性能表征

The Nanometer TiO₂ thin film was prepared by sol method with titanic acid precursor from industrial TiOSO₄ solution. The characters of the sol and the factors affecting sol formation were investigated by ζ electricity potential. The crystalline structure, particle size, appearance shape and photo-catalytic activity were characterized by XRD, SEM, TEM and spectrophotometer. The study show: (1) pH value and HNO₃concentration effected importantly on the forming process and stability of the sol. The thermodynamic condition for forming sol is pH=0.5～1.5. The lower the HNO₃concentration,the more stable the sol. The ζ electricity potential of the sol, with 5% HNO₃as gluing reagent, was up to 48 mV, and shelf life of the sol could more than 10 months. (2) The film, made from the sol and crystallized at 400 ℃, had the characters of anatase structure and crystal size of 18.5 nm by XRD analysis. The SEM imagines show that TiO₂ film was with the characteristics of tight surface structure, The TEM imagine showed the mean particle size is about 20 nm. The photo-degrading test data indicate that the photo-degrading rate to methyl orange solution of 20 mg·L^-1 was more than 84% in 5 hours.     

微波法合成红色荧光粉CaCO_3:Eu~(3+)

采用微波法合成了红色荧光粉CaCO_3:Eu~(3+)。通过SEM,XRD和PL-PLE光谱等对样品的性能进行了表征和分析。同时,研究了微波功率对样品发光性能的影响。结果表明:样品在不同功率下会生成球霰石型的花片状、方解石型的立方体和文石型的针状等不同晶型的碳酸钙,颗粒的分散性好。波谱分析说明,掺杂Eu~(3+)作为发光中心进入到CaCO_3晶格中,其激发光谱主要由200～300 nm的Eu~(3+)—O~(2-)电荷迁移跃迁形成,属于宽带激发,在319,395,465,535 nm等处有窄的激发峰出现。在发射光谱中,由于磁偶极跃迁~5D_0→~7F_1受到不同晶体场的作用而分裂为593和589 nm两个峰,最强的发射峰为614 nm,对应于Eu~(3+)的电偶极跃迁~5D_0→~7F_2,属于纯正的红色发光。此外,随着微波功率的提高,基质的晶型逐渐由花片状的球霰石向针状的文石型过渡,样品的红色发射强度也逐渐增强。     

用冲击波合成法制备羟基磷灰石粉体

 羟基磷灰石（HA）已广泛用作人体硬组织的修复和替换材料，采用冲击波处理CaCO₃与CaHPO₄·2H₂O的混合物合成了HA粉末，并用XRD、SEM和FTIR对制得的粉末进行了表征。研究结果表明：与传统的高温焙烧法相比，冲击波法合成的HA粉末不仅有类似的晶相结构及成分，而且含有少量CO₃^2-离子，为类人骨的羟基磷灰石；其粒度更细、分布更均匀、内部存在大量的晶格畸变，有更高的活性。冲击波处理是合成HA粉末的一种新方法。     

偏磷酸钙玻璃制备过程结构变化的拉曼光谱分析

为了探究偏磷酸钙玻璃制备过程的结构变化,采集了Ca(H2PO4)2·H2O经300～1050℃热处理后样品的拉曼光谱。对拉曼谱带的振动模式进行了指认,并利用拉曼谱峰波数计算了主链上的P-O键长。结果表明,随热处理温度升高,Ca(H2PO4)2·H2O依次发生失去结晶水、失去结构水、生成焦磷酸钙、生成偏磷酸钙、偏磷酸钙同质异构转变、融化等物理化学变化。高温处理的样品易观察到磷酸盐骨架的变角转动光谱。整个过程中,主链上P-O键键长增大,焦磷酸钙的P-O键长为0.1622nm,偏磷酸钙玻璃的P-O键长为0.1643nm。β-Ca2P2O7向γ-Ca(PO3)2和β-Ca(PO3)2相变过程中,侧链上P-O键键长减小。Ca(PO3)2同质异构相变过程中,侧链上P-O键长几乎不变。