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柠檬酸溶胶-凝胶法sm2zr2o7陶瓷粉体的制备与表征(英文)

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稀有金属材料与工程 2012年第S3期41卷 83-86页

作者：吴清翠朱时珍徐强北京理工大学冲击环境材料技术重点实验室北京100081

采用柠檬酸溶胶-凝胶法,以sm2o3和zro（No3）2·2H2o为原料,柠檬酸为螯合剂,合成了单相的sm2zr2o7粉体。果用TG/DSC、XRD和SEM对制备的粉体进行了表征,利用TG/DSC对干凝胶粉的热分解过程进行了分析。研究了煅烧温度对粉体物相及晶粒大... 详细信息

采用柠檬酸溶胶-凝胶法,以sm2o3和zro（No3）2·2H2o为原料,柠檬酸为螯合剂,合成了单相的sm2zr2o7粉体。果用TG/DSC、XRD和SEM对制备的粉体进行了表征,利用TG/DSC对干凝胶粉的热分解过程进行了分析。研究了煅烧温度对粉体物相及晶粒大小的影响,以及柠檬酸含量对粉体相组成和粉体分散性的影响。结果表明,干凝胶粉的热分解主要分为两个放热阶段进行,500℃左右干凝胶粉的热分解基本完成。sm2zr22o7的结晶约在450℃左右开始发生,950℃保温2 h可以得到结晶良好的具有纳米晶粒sm2zr2o2粉体,粉体晶粒为1020 nm;柠檬酸与金属离子的螯合作用提高了结晶产物的纯度,随着柠檬酸含量的增加,粉体团聚程度先减小后增加,在CA/M=0.5时粉体分散性最好,粉体粒度为100200 nm。

关键词： sol-gel sm2zr2o7 柠檬酸煅烧温度

大气等离子球化对sm2zr2o7粉体喷涂工艺适应性影响研究

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大气等离子球化对Sm2Zr2O7粉体喷涂工艺适应性影响研究

作者：吴豪旭北京理工大学

学位级别：硕士

作为新型热障涂层材料,喷雾干燥-煅烧法制备的smzro(SZo)热喷涂团聚粉体,其流动性、松装密度较差,而喷涂粉体的状态直接影响到涂层的使用性能。因此,改善SZo喷涂粉体的特性是实现SZo涂层工程化应用的前提。然而对于SZo喷涂粉体对大气等... 详细信息

作为新型热障涂层材料,喷雾干燥-煅烧法制备的smzro(SZo)热喷涂团聚粉体,其流动性、松装密度较差,而喷涂粉体的状态直接影响到涂层的使用性能。因此,改善SZo喷涂粉体的特性是实现SZo涂层工程化应用的前提。然而对于SZo喷涂粉体对大气等离子球化工艺的响应规律以及球化粉体特性与涂层组织和性能的作用关系尚不清晰,为此,本文开展了大气等离子球化工艺关键因素对SZo喷涂粉体特性的影响规律研究,并对粉体特性与涂层组织结构的内在关系进行了深入的探讨。大气等离子球化工艺中,等离子体射流场能量越高,SZo喷涂粉体的熔化状态越好,而随着球化距离的增大,粉体熔化更加充分,破碎情况明显改善,粒度分布更为均匀,粉体的球形度和流动性提高。采用大气等离子球化工艺制得的SZo粉体,其内部组织出现了空心致密、实心致密和外缘致密内部疏松的三种形貌特征,这是由等离子体射流场能量和粉体粒径共同作用的结果。通过对大气等离子球化关键因素的研究,确定出优化的大气等离子球化工艺参数为:电流900A,主气流量80SCFH,辅气流量40SCFH,载气流量9.0SCFH,送粉率为2.5r/min,球化距离为250mm。优化工艺条件下制得的SZo粉体其松装密度为3.65g/cm,流动性为25.2s/50g,与喷雾干燥-煅烧法获得的团聚粉体相比,松装密度提高了135.5%,流动性提高了50.6%。采用不同特性的SZo球化粉体制备涂层,涂层组织与粉体的熔化状态、流动性和空心率密切相关。球化粉体熔化越充分、流动性越好形成的涂层内部组织结合越紧密,孔洞、裂纹等缺陷越少;球化粉体空心率越高,在等离子喷涂过程中粉体更易熔化,涂层中存在的微界面越多,片层状结构更为明显,孔隙率也有所增大。SZo涂层在400400℃的平均热导率为0.62W/(m·K),相比于传统的8YSZ涂层下降了38%;SZo涂层在1500℃保温300min的条件下,其相结构并未发生变化,这表明该涂层具有良好的高温相稳定性。为进一步改善涂层性能,利用等离子喷涂技术制备SZo/Nano-YSZ双层涂层,双层涂层中SZo层与Nano-YSZ层间结合状态良好,层间界面处无较大孔洞或裂纹存在。双层涂层的结合强度为34.6MPa,与单层SZo涂层的15.1MPa相比已有明显提高,且双层涂层具有良好的隔热效果,在冷气流量为1.0m·h、2.0m·h和3.0m·h的条件下,其隔热温度分别达到40℃、80℃和106℃,明显优于与其孔隙率相当的Nano-YSZ涂层。

关键词： sm2zr2o7 大气等离子球化粉体特性相结构隔热性能

稀土(Ln=Y/Yb)掺杂对sm2zr2o7陶瓷材料结构及热导率的影响

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材料导报 2016年第S2期30卷 244-247页

作者：谢敏宋希文周芬郜建全包金小安胜利北京科技大学冶金与生态学院内蒙古科技大学材料与冶金学院

利用稀土Ln=Y/Yb对sm2zr2o7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb... 详细信息

利用稀土Ln=Y/Yb对sm2zr2o7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料为立方烧绿石结构,晶粒分布均匀,Yb3+/Y3+的掺杂降低了陶瓷材料的热扩散系数和热导率,其中Yb的作用更为明显。

关键词： sm2zr2o7 热障涂层材料烧绿石结构热导率

表面活性剂对于sm2zr2o7结构以及热力学性能的影响

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表面活性剂对于Sm2Zr2O7结构以及热力学性能的影响

稀土(Ln=Y/Yb)掺杂对sm2zr2o7陶瓷材料结构及热导率的影响

第十二届固态化学与无机合成学术会议

作者：王春杰黄文质邹兵林曹学强中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室

用三种不同的表面活性剂(阴离子、阳离予、非离子型表面活性剂)考查表面活性剂对smzro材料物化性能的影响。使用PEG(非离子型)和SDBS(阴离子型)作为表面活性剂的样品,在1300℃发生了由萤石结构向烧绿石结构的相转变,而使用CTAB(阳离子型... 详细信息

用三种不同的表面活性剂(阴离子、阳离予、非离子型表面活性剂)考查表面活性剂对smzro材料物化性能的影响。使用PEG(非离子型)和SDBS(阴离子型)作为表面活性剂的样品,在1300℃发生了由萤石结构向烧绿石结构的相转变,而使用CTAB(阳离子型)作为表面活性剂的样品并没有出现这个现象,并用Raman光谱证实了这一结论。不同的表面活性剂对于颗粒的结晶度、分散性能、颗粒尺寸均有明显的

关键词：表面活性剂 sm2zr2o7 活化能热力学性能

来源： cnki会议评论

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材料导报（纳米与新材料专辑） 2016年第2期30卷 244-247页

作者：谢敏宋希文周芬郜建全包金小安胜利北京科技大学冶金与生态学院北京100083 内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010

利用稀土Ln=Y/Yb对sm_2zr_2o_7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y... 详细信息

利用稀土Ln=Y/Yb对sm_2zr_2o_7进行A位取代掺杂,通过固相合成法制得sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料。分别利用XRD分析材料的晶体结构,SEM观察其显微形貌,激光导热仪测试其热扩散系数并计算得到热导率。结果表明,sm1.8Ln0.2zr2o7(Ln=Y/Yb)陶瓷材料为立方烧绿石结构,晶粒分布均匀,Yb^(3+)/Y^(3+)的掺杂降低了陶瓷材料的热扩散系数和热导率,其中Yb的作用更为明显。

关键词： sm2zr2o7 热障涂层材料烧绿石结构热导率

用X-射线衍法研究sm_2zr_2o_7形成机制

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稀有金属材料与工程 2007年第A2期36卷 533-536页

作者：张红松王富耻徐强刘玲河南纺织高等专科学校河南郑州450007 北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

采用XRD技术研究了固相反应制备sm_2zr_2o_7的形成机制。结果表明:从1000℃开始,sm^(3+)逐渐取代zr^(4+)的位置,形成萤石结构zro_2-sm_2o_3固溶体,该过程直到1400℃才基本结束;在1200℃～1300℃之间,sm_2o_3与zro_2发生固溶的同时,固溶... 详细信息

采用XRD技术研究了固相反应制备sm_2zr_2o_7的形成机制。结果表明:从1000℃开始,sm^(3+)逐渐取代zr^(4+)的位置,形成萤石结构zro_2-sm_2o_3固溶体,该过程直到1400℃才基本结束;在1200℃～1300℃之间,sm_2o_3与zro_2发生固溶的同时,固溶体开始转变为焦绿石结构的sm_2zr_2o_7,到1500℃所有固溶体完全转变为sm_2zr_2o_7;1500℃以后,sm_2zr_2o_7晶体逐渐长大并最终形成理想的sm_2zr_2o_7晶体。整个过程并无其它中间相生成。

关键词： sm2zr2o7 形成机制固溶体氧空位

sm_2zr_2o_7-zrB_2/SiC复合材料的制备及力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2011年第S1期40卷 623-626页

作者：严振宇徐强朱时珍刘颖北京理工大学北京100081

运用共沉淀法制备sm2zr2o7原料粉末,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备锆酸钐质量分数分别为25%、50%、75%的sm2zr2o7-zrB2/SiC复合材料,对材料进行相成分、微观形貌、力学性能测试表征。结果表明,采用SPS在1600℃下可制备出高致密度的sm... 详细信息

运用共沉淀法制备sm2zr2o7原料粉末,利用放电等离子烧结技术(SPS)制备锆酸钐质量分数分别为25%、50%、75%的sm2zr2o7-zrB2/SiC复合材料,对材料进行相成分、微观形貌、力学性能测试表征。结果表明,采用SPS在1600℃下可制备出高致密度的sm2zr2o7-zrB2/SiC三相复合材料。随着复合材料中sm2zr2o7含量的增加力学性能显著降低,主要是sm2zr2o7材料本身的力学性能较低,且烧结过程中易形成连续相以及烧结应力共同作用的结果。

关键词： sm2zr2o7 zrB2/SiC 放电等离子烧结力学性能

大气等离子喷涂sm_2zr_2o_7热障涂层的隔热性能研究

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稀有金属材料与工程 2015年第S1期44卷 735-739页

作者：孙现凯陈玉峰王广海张雅张世超霍艳丽中国建筑材料科学研究总院北京100024 北京机电工程研究所北京100074

以Ce(No_3)3·6H_2o、La_2o_3、sm_2o_3及zr oCl_2·8H_2o粉末为原料,采用化学共沉淀法和喷雾干燥法制备了sm_2zr_2o_7和(La_(0.5)sm_(0.5))2((zr_(0.3)Ce_(0.7))2o7团聚体粉末。采用大气等离子喷涂制备了sm_2zr_2o_7、(La_(0.5)sm_(0.5))2((zr_(0.3)Ce_(0.7))2o7和YSZ涂层。利用扫描电镜(SEM)和激光脉冲法分别研究了涂层的微观组织结构、块体材料的热导率;利用圆管法测试了涂层的隔热性能。结果表明,制备得到的sm_2zr_2o_7和(La_(0.5)sm_(0.5))2(zr_(0.3)Ce_(0.7))2o7粉末为规则实心球体,球体表面光滑且致密,该种粉末具有较好的大气等离子喷涂适应性;当环境温度为1000℃,冷却气体流量为3 m3/h,涂层厚度为0.3 mm时,涂层的隔热效果按照降序排列为(La_(0.5)sm_(0.5))2((zr_(0.3)Ce_(0.7))2o7、sm_2zr_2o_7、YSZ,掺杂Ce4+和La3+使SZo材料的热导率降低了19.1%,相应涂层的隔热效果提高了10.3%。另外,涂层隔热效果随着涂层厚度和冷却气体流量的增加均呈增加趋势,与冷却气体流量相比,涂层厚度对隔热效果的影响更为显著。

关键词：等离子喷涂热障涂层 sm2zr2o7 隔热性能

用红外光谱技术分析sm_2zr_2o_7的形成机制

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机械工程材料 2008年第3期32卷 35-37页

作者：胡仁喜张红松陈晓鸽魏媛北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081 河南纺织高等专科学校机电工程系河南郑州450007 河南纺织高等专科学校化学工程系河南郑州450007

采用红外光谱(FT-IR)技术分析了以sm2o3和zro2为原料,固相反应制备sm2zr2o7的形成机制。结果表明:sm2o3中的sm3+逐渐向zro2晶格中扩散并取代zr4+的位置形成萤石结构的zro2-sm2o3固溶体,由于二者化合价的差别为保持晶格结构局部的电中性... 详细信息

采用红外光谱(FT-IR)技术分析了以sm2o3和zro2为原料,固相反应制备sm2zr2o7的形成机制。结果表明:sm2o3中的sm3+逐渐向zro2晶格中扩散并取代zr4+的位置形成萤石结构的zro2-sm2o3固溶体,由于二者化合价的差别为保持晶格结构局部的电中性而引入了氧空位,氧空位的引入加快了zro2与sm2o3固溶过程;随着温度的升高,已形成zro2-sm2o3固溶体转变为焦绿石结构的sm2zr2o7,并在1 500℃以后形成sm2zr2o7晶体,整个过程没有其它中间相出现。

关键词： sm2zr2o7 红外光谱固溶体氧空位