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(Sm_(0.5)Gd_(0.2)Nd_(0.3))_(2)(Hf_(0.3)Ce_(0.7))_(2)O_(7)复合氧化物的热物理性能

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人工晶体学报 2021年第5期50卷 933-937页

作者：冉书明郭怡重庆水利电力职业技术学院智能制造学院重庆402160

为寻求新型热障涂层用陶瓷材料,本文采用高温固相烧结法制备了(Sm_(0.5) Gd_(0.2) Nd_(0.3))_(2)(Hf_(0.3) Ce_(0.7))_(2)O_(7)复合氧化物。利用XRD分析了其晶体结构,SEM分析其显微组织,膨胀仪测试其热膨胀性能,激光热导仪测试其热扩散... 详细信息

为寻求新型热障涂层用陶瓷材料,本文采用高温固相烧结法制备了(Sm_(0.5) Gd_(0.2) Nd_(0.3))_(2)(Hf_(0.3) Ce_(0.7))_(2)O_(7)复合氧化物。利用XRD分析了其晶体结构,SEM分析其显微组织,膨胀仪测试其热膨胀性能,激光热导仪测试其热扩散系数。结果表明,成功制备了具有单一萤石晶体结构的(Sm_(0.5) Gd_(0.2) Nd_(0.3))_(2)(Hf_(0.3) Ce_(0.7))_(2)O_(7)复合氧化物。其显微组织结构致密,晶界清晰无其他相存在。由于复杂的元素组成和较大的原子量,其热导率明显低于7YSZ和Sm_(2) Ce_(2)O_(7)。其较低的热膨胀系数则归因于B位离子较小的离子半径,但其热膨胀系数依然满足热障涂层的要求。

关键词：稀土铈酸盐高温固相烧结法热障涂层热导率热膨胀系数

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稀土硅酸盐长余辉发光材料的制备及性能

稀有金属材料与工程 2010年第S2期39卷 512-515页

作者：周永强刘海涛田一光尹德武张景峰梁晓娟温州大学浙江温州325035

以SrCO3、CaCO3、4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O、SiO2等为原料,用高温固相烧结法合成了发光性能良好的Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,借助于X射线衍射和荧光光谱等研究手段对其进行了分析和表征,探讨了Ca2+取代Sr2+和稀土离子的掺... 详细信息

以SrCO3、CaCO3、4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O、SiO2等为原料,用高温固相烧结法合成了发光性能良好的Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,借助于X射线衍射和荧光光谱等研究手段对其进行了分析和表征,探讨了Ca2+取代Sr2+和稀土离子的掺入量及固相反应温度、时间对其发光性能的影响。结果表明:Sr2-xCaxMgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的较佳烧成温度为1250～1300℃,烧成时间为3h左右;其物相单一,只含有与四方晶系的Sr2MgSi2O7晶相相同的固溶体Sr2-xCaxMgSi2O7相;紫外光和日光均可使其激发发光,随着钙取代锶量的增大,其发射峰逐渐向长波方向移动,发光颜色由蓝绿色变成黄色,但其发光性能变差。钙的取代量为0.5mol以下样品的发光性能良好,余辉时间可达13h以上。

关键词：硅酸盐长余辉发光材料高温固相烧结法

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Tb3Ga5O12晶体生长工艺研究

Tb3Ga5O12晶体生长工艺研究

作者：刘贺长春理工大学

学位级别：硕士

在本论文中,主要分为两部分,其一是纳米粉体的制备及表征;其二是晶体生长及表征。粉体制备过程中采用液相共沉淀法和高温固相烧结法,其中,液相共沉淀法制备的前驱体和纳米粉体,通过热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、红外光... 详细信息

在本论文中,主要分为两部分,其一是纳米粉体的制备及表征;其二是晶体生长及表征。粉体制备过程中采用液相共沉淀法和高温固相烧结法,其中,液相共沉淀法制备的前驱体和纳米粉体,通过热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、红外光谱分析(IR)、扫描电镜分析(SEM)和拉曼散射分析(Raman)等方法进行了测试和表征。高温固相法制备的粉体,使用X射线衍射仪进行测试。考虑实验的实际因素,决定采用高温固相法制备纳米粉体。将粉体压制成块,采用提拉法,中频感应加热方式,铱金坩埚,调整生长气氛,控制拉速、转速以及升降温速率,工艺参数不断进行调整,得到优质的TGG晶体。TGG晶体性能表征通过XRD、红外光谱分析、Raman光谱测试方法完成;通过测试,生长的TGG晶体具有高的费尔德常数、高消光比,高光学均匀性,确定生长出的TGG晶体具有优异的磁光性能。

关键词：液相共沉淀法高温固相烧结法 Tb3Ga5O12 晶体磁光性能

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ZnS基应力发光材料的制备及应用研究

ZnS基应力发光材料的制备及应用研究

作者：邓圆郑州大学

学位级别：硕士

应力发光是固体材料在机械作用(压缩,拉伸,弯曲,撞击等)下而产生的发光现象。根据应力发光的机械作用力特征可分为摩擦应力发光和形变应力发光两大类别。由于弹性形变应力发光的可重复性强、发光强度与应力大小线性相关度高、能实现无... 详细信息

应力发光是固体材料在机械作用(压缩,拉伸,弯曲,撞击等)下而产生的发光现象。根据应力发光的机械作用力特征可分为摩擦应力发光和形变应力发光两大类别。由于弹性形变应力发光的可重复性强、发光强度与应力大小线性相关度高、能实现无需外加电源的力-光转换的特点,在应力传感和成像,结构损坏监测,可穿戴照明设备,自供电显示器,机械能收集和转换方面具有广泛潜在应用。从而受到越来越多的关注。然而,应力发光材料较低的应力发光强度极大地阻碍了它的实际应用。针对材料的弱应力发光强度以及应用领域的问题,本文选取典型的Zn S基应力发光材料主要开展了以下几部分工作:(1)应用高温固相烧结法制备了Zn S:Mn和Zn S:Cu弹性应力发光粉体材料。使用X射线粉末衍射仪,扫描电子显微镜,X射线光电子能谱仪,拉曼光谱仪等仪器对材料的形貌、晶体结构、元素含量等基本材料性质进行表征。(2)通过Li共掺杂增强Zn S:Mn应力发光,系统研究了Li掺杂浓度对Zn S:Mn,Li的形貌、晶体结构、光致发光、应力发光和量子效率的影响。确定了一定浓度Li的掺入能有效的改善Zn S:Mn的光学性能。前驱体材料分别引入Li浓度为4 at.%和5 at.%时,Zn S:Mn,Li材料的光致发光和应力发光强度分别达到最强。相比未掺杂Li的Zn S:Mn样品的光致发光和应力发光分别提高了338%和610%。同时采用电子顺磁共振波谱法研究了不同Li掺杂浓度的样品的硫空位浓度变化趋势,发现应力发光增强与Li掺杂对硫空位浓度的作用存在关联。(3)将聚二甲基硅烷(PDMS)与Zn S:Cu应力发光粉相复合成功制备了高亮度Zn S:Cu/PDMS应力发光薄膜器件。研究了影响Zn S:Cu/PDMS应力发光薄膜器件的应力发光强度的三个因素(应力发光粉在薄膜中的浓度、薄膜的拉伸形变、薄膜的拉伸频率),得到Zn S:Cu/PDMS应力发光薄膜器件的最佳发光条件为:70%的Zn S:Cu颗粒浓度,40%的拉伸形变,30 Hz的拉伸频率。薄膜的应力发光非常稳定。在25200次的拉伸下,应力发光强度几乎没有减弱。(4)开发了基于Zn S:Cu/PDMS应力发光薄膜的展示器件,应用于水速传感器、照明/显示系统、可穿戴发光器件等领域,并做出相对应的展示,实现了发光传导的能源自驱动器件应用。

关键词：应力发光高温固相烧结法硫空位薄膜水速测量可穿戴发光器件自驱动

NCM811正极材料的制备、储能及其老化失效仿真

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NCM811正极材料的制备、储能及其老化失效仿真

作者：陈瑶南京航空航天大学

学位级别：硕士

层状三元正极材料LiNiCoMnO具有较高的放电比容量和低廉的制备成本,且循环性能和热稳定性优异,在新能源汽车以及3C领域的应用前景光明。但其镍含量较高,LiNiCoMnO的阳离子混排现象严重且在充电过程中容易发生相变,所以研究和提升其电化... 详细信息

层状三元正极材料LiNiCoMnO具有较高的放电比容量和低廉的制备成本,且循环性能和热稳定性优异,在新能源汽车以及3C领域的应用前景光明。但其镍含量较高,LiNiCoMnO的阳离子混排现象严重且在充电过程中容易发生相变,所以研究和提升其电化学性能至关重要。本文采用高温固相烧结法制备得到LiNiCoMnO正极材料,并对其制备工艺参数进行优化,同时也研究了不同电解液对其电化学性能的影响。此外,又对其进行TiPO的包覆改性研究,最后利用COMSOL软件模拟分析LiNiCoMnO在不同环境温度下的容量衰减行为以及电池内部的热效应。相关研究及结论如下:(1)通过优化LiNiCoMnO的制备工艺参数,发现较高的烧结温度可以改善材料中一次颗粒大小以及二次颗粒的球形度,且合适的配锂量有利于改善LiNiCoMnO中的阳离子混排程度。以烧结温度为810℃,配锂量为1.06制备的LiNiCoMnO综合电化学性能最佳,经100个循环后的放电比容量为195.6 m Ah/g。此外,本文研究了电解液成分对电化学性能的影响,发现随着电解液中EC成分的增加,材料表面会形成钝化膜,增加溶液粘度,从而降低Li的迁移率。(2)通过湿化学包覆法制备TiPO包覆的LiNiCoMnO正极材料,发现TiPO包覆层并未对LiNiCoMnO的结构产生影响。适量的TiPO包覆可以有效避免正极材料被电解液腐蚀,从而改善材料的循环性能和倍率性能。研究表明包覆量为1.0 wt.%的LiNiCoMnO阳离子混排程度最小,在0.1C电流密度下的首次放电比容量高达236.3 m Ah/g,库伦效率也提高至86.8%。当TiPO的包覆量过多时(1.5 wt.%),较厚的包覆层会增加Li的扩散距离,降低材料颗粒间的电子导电性,导致电化学性能下降。(3)通过建立一维电化学模型,分析LiNiCoMnO在不同环境温度下的容量衰减现象,发现较高的环境温度可以增加电解质及电极材料的电化学活性,从而提升LiNiCoMnO的电化学性能。此外,电池内部电解质体积分数的变化与其电极表面形成SEI的速率存在因果关系,即SEI膜形成的速率较快时,对应的电解质体积分数会明显降低。(4)通过有限元法仿真LiNiCoMnO正极材料在充放电过程中的浓度场以及温度场的变化,发现电池内部的电解质盐浓度呈自上而下的梯度分布,而温度呈环状梯度分布。此外,本文添加了域点探针探测不同位置的变化规律,揭示了正极材料中化学反应与温度之间存在着一定的耦合对应关系。

关键词：锂离子电池高温固相烧结法 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料 TiP2O7包覆有限元仿真

稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究

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河北师范大学学报（自然科学版） 2018年第4期42卷 334-340页

作者：陈玉平李坚利江西现代职业技术学院环境与能源学院江西南昌330029

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色... 详细信息

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色光(590nm,Eu^(3+)的5 D0→7F1跃迁),红色光(610nm,Eu^(3+)的5 D0→7F1跃迁;695nm,Eu^(3+)的5 D0→7F4跃迁),绿色光(552nm,Ho^(3+)的5S2→5I8及Er^(3+)的4S3/2→4I15/2跃迁).研究表明:Er^(3+)作为激活剂,Eu^(3+)与Er^(3+)之间存在能量传递,Yb^(3+)做了敏化剂,增加了Er^(3+)的上转换发光效率,Ho^(3+)与Er^(3+)之间存在着能量传递.

关键词：高温固相烧结法硼硅酸盐 Ho3+ 上转换发光