Y2O3∶C陶瓷的发光性能

采用传统陶瓷制备工艺制备了C掺杂的Y₂O₃多晶陶瓷;研究了Y₂O₃∶C陶瓷的光谱性能,发现在403 nm有明显的发射峰。通过对其激发光谱的研究,表明它们是由F⁺和F色心造成的。本文还研究了Y₂O₃∶C陶瓷的热释光和光释光性能。用2个指数衰变函数拟合光衰变曲线得到的衰变时间常数τ₁=(4.66±0.27)s,τ₂=(23.31±1.03) s。     

Yb:Y_2O_3纳米粉体及陶瓷的制备和性能

以Y2O3和Yb2O3为原料,采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Yb:Y2O3纳米粉体,将该粉体成型后在1500℃烧结7 h获得Yb:Y2O3陶瓷。XRD测试结果表明,Yb:Y2O3纳米粉体的合成温度为800℃。扫描电镜分析表明,Yb:Y2O3粉体的平均直径为40 nm左右。差热-热重分析表明,Yb:Y2O3纳米前驱粉体中柠檬酸和硝酸等在300℃左右分解。荧光光谱分析发现Yb:Y2O3陶瓷的最强荧光发射峰位于1030 nm,是Yb3+的2F7/2-2F5/2谱项导致的荧光发射。     

Y2O3纳米粒子/碳纳米管复合体的制备及其催化高氯酸铵热分解

采用化学液相沉淀法制备Y2O3纳米粒子/碳纳米管复合体(Y2O3/CNTC),利用扫描电镜(SEM)和X 射线光电子能谱(XPS)对其结构和成分进行了表征. 结果表明, Y2O3纳米粒子能负载在碳纳米管上,且负载效果较好. 采用差热分析研究了Y2O3/CNTC 对高氯酸铵热分解的催化性能, 结果表明, Y2O3 /CNTC 可显著降低高氯酸铵(AP)的高温分解峰温,表现出对AP 高温分解良好的催化性能. 相同量的Y2O3/CNTC 和纯Y2O3纳米粒子进行对比, Y2O3 /CNTC表现出更强的催化性能.当Y2O3/CNTC的质量分数为4%时,使AP的高温分解峰温提前131.14C[deg].     

La2O3对Yb3+掺杂的氧化钇透明激光陶瓷性能的影响

本文研究了La2O3的含量对(Yb0.05 Y0.95)2O3透明激光陶瓷的结构性能和烧结性能的影响.结果表明:随着La2O3含量的增加,拉曼光谱特征峰发生红移,声子能量降低,半高宽增大,相对强度先增大后减小;同时密度、相对密度和透过率都增大,陶瓷的晶粒减小,而当La2O3含量继续增加时,晶粒基本保持不变.但适量的La2O3掺杂量对(Yb0.05Y0.95)2O3透明激光陶瓷的发射性能影响不大.最合适的La2O3添加量为10at%,最合适的烧结温度为1700℃,最后样品的直线透过率可达到75%.     

透明Al2O3陶瓷中发光性能的研究

采用传统陶瓷工艺制备了不同MgO添加量的Al2O3透明多晶陶瓷;研究了Al2O3透明陶瓷的光谱性能,发现在410和294 nm处有明显的发射峰.通过对其激发和吸收光谱的研究,表明它们分别是由F+和F色心造成的.进一步的分析显示,这些色心是由于陶瓷中加入的添加剂MgO产生的氧空位所致.     

不同含量Y2O3的ZrO2对Al2O3复合陶瓷热震稳定性的影响

含2% (摩尔分数) Y2O3的ZrO2 (简称TZP(2Y)) 和3% (摩尔分数) Y2O3的ZrO2 (简称PSZ(3Y)) 分别以15%(体积分数)添加到Al2O3基体中, 经1550 ℃真空烧结.实验表明, Al2O3复合材料的性能均高于单相Al2O3陶瓷, 并且Al2O3/PSZ(3Y)的抗热震性优于Al2O3/TZP(2Y). 提高改善复合材料的抗热震性是ZrO2(Y2O3)多种增韧机制的作用. 理论计算表明, Al2O3陶瓷和Al2O3/TZP(2Y), Al2O3/PSZ(3Y)复合材料的断裂功分别为38, 100.8, 126.2 J·m-2. Al2O3/TZP(2Y) 和 Al2O3/PSZ(3Y)复合材料的裂纹萌生阻力是Al2O3陶瓷的1.41倍和1.57倍, 而裂纹扩展阻力是Al2O3陶瓷的1.38倍和1.46倍, 与热震实验残余强度的结果一致.     

添加Y2O3的ZrO2—Al2O3复相陶瓷力学性能的研究

采用工业ZrO2, Al2O3原料, 以Y2O3作为稳定剂, 通过适当的工艺制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷. 研究结果表明, Y2O3添加量为3.5%(摩尔分数)的ZrO2基陶瓷中加入Al2O3可有效地抑制ZrO2晶粒的生长, 有利于使ZrO2晶粒以亚稳四方相存在, 从而提高材料的强度与断裂韧性. Al2O3含量为20%(质量分数)时, 复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别为676.7和10 MPa*m1/2, 其值接近湿化学法制备的复相陶瓷的力学性能. 相变增韧与颗粒弥散增韧作用相互叠加提高了复相陶瓷材料的力学性能.     

稀土对Al2O3陶瓷烧结温度、显微组织和力学性能的影响

研究了Y2O3, La2O3 等稀土氧化物对Al2O3陶瓷烧结温度、力学性能和显微组织的影响. 结果表明, 添加稀土氧化物可以降低Al2O3陶瓷的烧结温度, 改善显微组织, 提高力学性能. 添加复合稀土氧化物(Y2O3+La2O3)后, Al2O3陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高1.8倍和2.08倍. 其性能提高的主要原因是稀土氧化物对细晶强化、净化界面、固溶强化、自增韧补强等作用的贡献.     

氨水共沉淀法制备Nd∶Y2O3透明陶瓷纳米粉体

以Y2O3粗粉、Nd2O3、硝酸和氨水为原料,通过共沉淀法制备了Nd:Y2O3透明陶瓷纳米粉体,利用热重/差热分析(TG/DTA)、红外光谱(FTIR)、粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及能谱分析(EDS)等方法对合成的Nd:Y2O3纳米粉体进行了表征.结果表明,在前驱物中添加适量SO42-离子能减轻煅烧得到的Nd:Y2O3纳米粉体粒子的团聚,使Nd:Y2O3纳米粒子的粒度均匀并呈球形分布.在600～1000℃煅烧3 h所得粉体粒子的粒径在20～40 nm之间,具有较好的分散性.     

掺杂Sm_2O_3的Y_2O_3-2TiO_2系微波介质陶瓷的性能研究

以具有中介电常数的新型Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷为基体,选用Sm2O3作为掺杂改性剂,通过传统固相法制备成陶瓷。重点研究了不同Sm2O3掺杂量对基体Y2O3-2TiO2微波介质陶瓷物相组成和介电性能的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜分别对其物相组成和显微结构进行了分析,用阻抗分析仪和网络分析仪测试其介电性能。结果表明:掺杂Sm2O3未改变材料的主晶相,仍为A2B2O7烧绿石结构,Sm3+取代Y3+占据A位;掺杂有效降低了陶瓷的烧结温度,掺杂量为5%(质量分数)时,烧结温度为1330℃,材料的综合性能最佳,εr=23,tanδ=0.0046,Q×f=6713 GHz。