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稀土氧化物对β-SiAlON陶瓷的致密化和力学性能的影响

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无机材料学报 1998年第1期13卷 33-37页

作者：陈红光孙维莹中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构开放实验室上海200050

在Dy-β-SiAlON组份中，分别以Sm3+和Y3+部分取代Dy3+，观察混合稀土添加剂对致密化行为、显微结构和力学性能的影响．研究结果表明，以Sm3+取代Dy3+有助于材料的致密化和力学性能的提高，而以Y3+取代Dy3+则没有明显的效果．研究中还发... 详细信息

在Dy-β-SiAlON组份中，分别以Sm3+和Y3+部分取代Dy3+，观察混合稀土添加剂对致密化行为、显微结构和力学性能的影响．研究结果表明，以Sm3+取代Dy3+有助于材料的致密化和力学性能的提高，而以Y3+取代Dy3+则没有明显的效果．研究中还发现，稀土元素Sm3+的加入，有助于抑制β’晶粒生长．

关键词： SiAlON 致密化力学性能陶瓷稀土氧化物

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稀土氧化物对常压烧结氮化硅陶瓷性能的影响

无机材料学报 2017年第12期32卷 1275-1279页

作者：段于森张景贤李晓光黄鸣鸣施鹰谢建军江东亮中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 上海大学材料科学与工程学院上海200444

高导热氮化硅陶瓷是大功率电力电子器件散热的关键候选材料。研究采用稀土氧化物(Re_2O_3)和氧化钛(Ti O_2)烧结助剂体系,通过低温常压烧结方法来制备氮化硅陶瓷,以有效降低成本,满足实际应用的需求。系统研究了烧结助剂种类及含量对Si_... 详细信息

高导热氮化硅陶瓷是大功率电力电子器件散热的关键候选材料。研究采用稀土氧化物(Re_2O_3)和氧化钛(Ti O_2)烧结助剂体系,通过低温常压烧结方法来制备氮化硅陶瓷,以有效降低成本,满足实际应用的需求。系统研究了烧结助剂种类及含量对Si_3N_4陶瓷的致密化行为、热导率、显微结构以及力学性能的影响。研究发现随着稀土离子半径的增大,材料的致密度和热导率均呈现下降趋势,添加Sm_2O_3后样品最高密度仅为3.14 g/cm^3。但是当Sm_2O_3-Ti O_2烧结助剂含量为8wt%时,样品断裂韧性可达5.76 MPa?m^(1/2)。当添加Lu_2O_3且烧结助剂含量为12wt%时,材料的密度可达3.28 g/cm^3,但是大量存在的第二相导致热导率仅为42.3 W/(m·K)。研究发现该材料具有良好的断裂韧性。经1600℃退火8 h后,Er_2O_3-Ti O_2烧结助剂样品的热导率达到51.8 W/(m·K),基本满足一些功率电路基板材料的实际应用需求。

关键词：稀土氧化物氮化硅热导率常压烧结

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稀土氧化物对贮氢合金电极电化学性能的影响

稀有金属材料与工程 2005年第4期34卷 552-556页

作者：陶明大陈云贵闫康平周川吴朝玲涂铭旌四川大学四川成都610065

研究了稀土氧化物La_2O3_,CeO_2,Nd_2O_3和Y_2O_3对AB_5型贮氢电极电化学性能的影响。研究表明,除Y2_O3_外,其余的稀土氧化物可提高贮氢电极的1C放电容量和放电电压,延长贮氢电极的循环寿命,且对贮氢电极性能有利的顺序为:La2_O3_>CeO2_... 详细信息

研究了稀土氧化物La_2O3_,CeO_2,Nd_2O_3和Y_2O_3对AB_5型贮氢电极电化学性能的影响。研究表明,除Y2_O3_外,其余的稀土氧化物可提高贮氢电极的1C放电容量和放电电压,延长贮氢电极的循环寿命,且对贮氢电极性能有利的顺序为:La2_O3_>CeO2_>Nd2_O3_;稀土氧化物添加量越多,贮氢电极的循环稳定性越好,但对贮氢电极的1C放电容量和放电电压的影响存在最佳值。造成这些结果的原因是:稀土氧化物增大贮氢合金颗粒间的接触电阻;稀土氧化物的催化作用;稀土氧化物对镍催化剂的稳定作用及抑制贮氢合金进一步氧化的作用。

关键词：稀土氧化物镍氢电池贮氢合金电极电化学性能催化作用

稀土氧化物上SO_2和NO的催化还原(Ⅲ)──用CO作还原剂的同步脱硫和脱氮

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高等学校化学学报 2002年第5期23卷 897-901页

作者：王磊马建新谢敏明张益群周伟华东理工大学工业催化研究所上海200237

考察了稀土系列氧化物作为CO同步还原SO2和NO催化剂的活性．结果表明，氧化钐和氧化钕表现了最高的活性，在475℃，SO2 和NO的转化率同时超过95％．实验发现稀土氧硫化物是活性相．通常脱硫活性高的样品同样具有高的脱氮活性，但CeO2 ... 详细信息

考察了稀土系列氧化物作为CO同步还原SO2和NO催化剂的活性．结果表明，氧化钐和氧化钕表现了最高的活性，在475℃，SO2 和NO的转化率同时超过95％．实验发现稀土氧硫化物是活性相．通常脱硫活性高的样品同样具有高的脱氮活性，但CeO2 表现了不同的行为，其脱硫活性虽低，但脱氮活性却较高．文中还对同步反应的机理作了探讨，发现COS不仅是还原SO2 的中间物，同时也是还原NO的中间物．结合活性相和反应机理对不同稀土氧化物的活性差异作了讨论．

关键词：稀土氧化物 SO2 NO 催化还原 CO 还原剂脱硫脱氮催化性能一氧化氮一氧化碳二氧化硫

稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层研究现状与趋势

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材料导报 2021年第9期35卷 9069-9076页

作者：王鹏程赵运才刘明王慧鹏马国政王海斗江西理工大学机电工程学院赣州341000 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

随着科技的进步与发展,面对日趋复杂的工作环境,传统的氧化钇部分稳定的氧化锆(Yttria partially stabilized zirconia)热障涂层材料在高于1200℃的环境下服役时,易出现相变、烧结收缩严重等问题,降低了涂层的隔热性能,同时伴随有一定... 详细信息

随着科技的进步与发展,面对日趋复杂的工作环境,传统的氧化钇部分稳定的氧化锆(Yttria partially stabilized zirconia)热障涂层材料在高于1200℃的环境下服役时,易出现相变、烧结收缩严重等问题,降低了涂层的隔热性能,同时伴随有一定的体积变化而加速涂层的剥落,需要研发性能更好的热障涂层以适应未来的工作环境。新一代热障涂层分为以下几类:(1)掺杂稀土氧化物改性YSZ热障涂层;(2)萤石或焦绿石结构热障涂层;(3)钇铝石榴石或磁铁铅矿热障涂层;(4)钙钛矿结构热障涂层。其中,采用稀土氧化物掺杂对YSZ进行改性的热障涂层由于可以有效降低热障涂层的热导率,提高其高温相稳定性、高温抗氧化性、高温抗腐蚀性能等而引起国内外学者的关注。本文主要介绍了目前几种有希望代替传统YSZ涂层的稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层,稀土氧化物包括CeO_(2)、Sc_(2)O_(3)、Gd_(2)O_(3)、La_(2)O_(3),对不同稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层材料的物理化学性质、研究现状及存在的问题进行了综述。其中掺杂CeO_(2)可降低涂层的热导率,使其耐Na_(2)SO_(4)腐蚀能力增强,并提高其热稳定性;掺杂Sc_(2)O_(3)不仅降低涂层的热导率,还大大提高其相稳定性,使涂层在1500℃高温下经过长时间热处理后仍然保持单一的t'相;掺杂Gd_(2)O_(3)可有效提高其耐热腐蚀性,但过量掺杂会降低涂层的力学性能;掺杂La_(2)O_(3)可增强涂层的抗烧结能力,有效降低其热导率。本文还对影响稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层性能的其他因素(如制粉方式、喷涂工艺等)的研究现状进行了简单的介绍,对今后热障涂层体系的发展趋势及研发思路进行总结,为新型热障涂层的研制提供参考。

关键词：热障涂层稀土氧化物热导率氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)

稀土氧化物对激光熔覆生物陶瓷涂层在模拟体液中组织形貌与降解性能的影响

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稀有金属 2016年第6期40卷 593-599页

作者：蒋海兵刘其斌张玲琰朱益志贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550003 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550003

为了更好地探索稀土氧化物对生物陶瓷涂层组织形貌与降解性能的影响,在添加稀土氧化物La_2O_3的情况下,利用激光熔覆技术,结合梯度成分设计与梯度功率烧结,在钛合金表面制备了一层含羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钨(β-TCP)的梯度生物陶瓷... 详细信息

为了更好地探索稀土氧化物对生物陶瓷涂层组织形貌与降解性能的影响,在添加稀土氧化物La_2O_3的情况下,利用激光熔覆技术,结合梯度成分设计与梯度功率烧结,在钛合金表面制备了一层含羟基磷灰石(HA)和β-磷酸三钨(β-TCP)的梯度生物陶瓷涂层。经过X衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)的分析发现:(1)稀土氧化物的加入,能够促进涂层生成HA和β-TCP,改善涂层表面在模拟体液中的开裂敏感性以及细化新生类骨磷灰石晶粒尺寸。当稀土添加量为0.4%时,涂层中HA和β-TCP衍射峰值最高,在模拟体液中浸泡14 d后,涂层表面无裂纹,形成分布均匀,大小一致的类骨磷灰石。(2)涂层在模拟体液中浸泡28 d后的降解率为0.2126%。模拟体液中Ca^(2+)和La^(3+)浓度随着浸泡时间发生变化,其中Ca^(2+)浓度呈动态的上下波动变化,且含量逐渐减小,表明Ca^(2+)从模拟体液中沉积到涂层表面的量要比涂层降解到溶液中的多;而La^(3+)浓度随浸泡时间增加而逐渐增大,在将La^(3+)浓度与浸泡时间在取对数的情况下,两因素存在明显的线性关系,并推导出关于La^(3+)浓度,浸泡时间与涂层浸泡面积的经验公式。

关键词：激光熔覆磷酸钙生物陶瓷稀土氧化物模拟体液组织形貌降解性能

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稀土氧化物复合材料在电催化中的研究进展

材料导报 2023年第3期37卷 56-64页

作者：江永杜亚平南开大学材料科学与工程学院国家新材料研究院天津市稀土材料与应用重点实验室稀土与无机功能材料研究中心天津300350

稀土是一种重要的战略资源,稀土元素共包含元素周期表中的17种元素,即15种镧系元素(原子序数从57到71)和钪(原子序数21)与钇(原子序数39)。在催化领域,稀土元素由于具有特殊的4f电子构型,电子能级结构丰富,配位数多变,在许多反应中表现... 详细信息

稀土是一种重要的战略资源,稀土元素共包含元素周期表中的17种元素,即15种镧系元素(原子序数从57到71)和钪(原子序数21)与钇(原子序数39)。在催化领域,稀土元素由于具有特殊的4f电子构型,电子能级结构丰富,配位数多变,在许多反应中表现出出色的催化性能。在各种稀土催化材料中,稀土氧化物复合催化剂由于其制备工艺简单、结构可调变性强等特点在电催化反应中表现出优异的性能。但当前,稀土氧化物基复合催化剂的电催化反应活性与其自身的电子结构之间的关系尚不明确,阻碍了对稀土在电催化反应中所起作用的理解。本文从稀土氧化物电子结构特点出发,简要综述其复合物在电催化反应中的应用。

关键词：稀土氧化物电子结构电催化能源转换

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稀土氧化物薄膜激光感生电压信号采集研究

中国激光 2008年第10期35卷 1585-1590页

作者：刘翔张辉胡俊涛丁永明乔朝波杨永安崔文东尹建成刘丽来张鹏翔昆明理工大学光电子新材料研究所云南昆明650051 楚雄师范学院电子信息科学与技术系云南楚雄675000

采用德国Lambda公司LPX300Ⅰ型KrF激光器,脉冲激光输出波长为248 nm,重复频率为5 Hz,能量为400 mJ,在倾斜5°的LaAlO_3单晶衬底表面制备了La_(0.5)(CaSr)_(0.5)MnO_3(LCSMO)和La_(0.9)Ca_(0.1)MnO_3(LCMO)两种稀土氧化物薄膜。使用波长为248 nm的LPX300Ⅰ型KrF准分子激光进行照射,重复频率为1 Hz,能量为300 mJ,对LCSMO和LCMO薄膜表面产生的激光感生电压(LIV)信号进行采集。对信号响应的波形特征进行分析和讨论,实验得出LIV信号半峰全宽与数据采集卡临界采样率成反比例关系。临界采样率的选择为新型快响应、宽光谱激光功率/能量器件设计和制作提供依据。

关键词：薄膜激光感生电压稀土氧化物脉冲激光沉积临界采样率

稀土氧化物添加量对激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层组织性能的影响

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稀有金属 2016年第5期40卷 509-514页

作者：朱益志刘其斌蒋海兵徐鹏贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料。本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别... 详细信息

β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料。本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别对陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌及显微硬度进行分析。试验结果表明:基材与陶瓷层呈冶金结合,熔覆试样可分为基材、热影响区、合金化区及陶瓷熔覆层4个区域;当La2O3添加量为0.6%(质量分数)时,涂层主要含CaTiO_3,Ti O,β-TCP和HA等物相;通过扫描电镜观察涂层表面形貌,发现稀土氧化物La_2O_3的含量对涂层裂纹敏感性有较大影响,当稀土氧化物La_2O_3添加量为0.6%时,涂层表面较为平整,存在少量孔洞及裂纹,此时涂层硬度最大,达到HV 1971。

关键词：稀土氧化物激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层