国内工业陶瓷文献题录及文摘(六十一)

2015-02-24 08:53
现代技术陶瓷 2015年2期
关键词:硅酸盐结果表明陶瓷

国内工业陶瓷文献题录及文摘(六十一)

示例:顺序号文献题名(文种,中文略)·刊名,年,期

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2015058 类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用·硅酸盐通报,2015,01

随着高效电池、超级电容器、储氢材料成为清洁高效能源计划中的研究重点,类石墨烯材料由于具有与石墨烯类似的结构及其革新性能,逐渐成为能源计划中的研究前沿。简要介绍了类石墨烯材料的基本结构及其“自上而下”和“自下而上”的制备方法。综述了类石墨烯材料作为电极材料在二次电池和超级电容器中的应用,以及作为储氢载体在储氢装置中的应用。探讨了类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用,分析比较了其优缺点,展望了其前景。

2015059 石墨烯基二氧化钛光催化剂的合成与应用现状·硅酸盐通报,2015,01

本文综述了石墨烯(GR)分别作为电子受体、催化剂垫、敏化剂在石墨烯基二氧化钛(GR-TiO2)光催化剂中的作用,总结了GR-TiO2的制备方法,系统介绍了GR-TiO2在光催化分解水制氢、光催化降解污染物等领域的最新研究进展,认为GR-TiO2吸附作用的研究、实现对催化剂简单易行的回收利用等方面是GR-TiO2未来的研究趋势。

2015060 软岩改性及其微观机理研究·硅酸盐通报,2015,01

为了改善软岩遇水软化的特性,采用化学改性、水泥改性以及复合改性的处理方法从微观上改变软岩的结构,通过静态水润湿角实验、膨胀率实验、崩解性实验和直接剪切实验得到了改性前后软岩物理力学性质变化规律,并从微观上分析改性机理。结果表明:复合改性相对单一改性能够更好的改善软岩遇水软化的特性;复合改性后软岩的润湿角由3.58°提高到109.48°,使软岩由亲水性转变为憎水性;膨胀率由改性前的16.61%降为2.42%;软岩由强崩解性转变为弱崩解性;复合改性后软岩的抗剪强度变化明显,粘聚力由117.2kPa增加到363.8kPa,内摩擦角由24.4°提高到44.3°,分别提高了210.4%,81.6%;复合改性从微观上改变了软岩的结构,提高了颗粒间的胶结作用力,并在颗粒表面形成一层憎水膜。

2015061 两性型聚羧酸减水剂与粉煤灰的相容性研究·硅酸盐通报,2015,01

采用不同粉煤灰掺量混凝土,分别掺入两种减水剂—阴离子型聚羧酸减水剂(PCan)和两性型聚羧酸减水剂(PCam),粉煤灰取代水泥总量为10%~50%,设计塌落度在(200±20)mm,测试混凝土塑性阶段和硬化阶段性能,以及通过总有机碳(TOC)实验,探讨两性型聚羧酸减水剂PCam与粉煤灰的相容性。结果表明:掺入减水剂,能有效降低混凝土用水量,PCam作用效果甚与PCan,减水率超过30%,能有效改善因粉煤灰掺入而导致早期强度的不足,提高20%以上强度。TOC吸附量表明硅酸盐水泥颗粒表面的吸附规律不同于水泥颗粒,由于粉煤灰颗粒较为光滑并且表面动电位为负值,因此对高效减水剂的吸附能力较弱。PCam阳离子基团的引入,使得其饱和吸附量大于普通阴离子型聚羧酸减水剂(PCan),相同掺量下具有更高塌落度及较低塌落度损失。因此,PCam阳离子基团的引入,增大了减水剂对粉煤灰颗粒的吸附量,与粉煤灰具有更好的相容性。

2015062 粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附性能的研究·硅酸盐通报,2015,01

劣质砂石料中的含泥对聚羧酸减水剂的性能具有强烈的抑制作用,表现为混凝土坍落度损失快,工作性能变差等。通过对粘土中蒙脱石、伊利石、高岭石等粘土矿物成分的砂浆流动度和吸附量随时间变化规律的研究,表明蒙脱石对聚羧酸减水剂的吸附能力最强。从分析矿物的晶体结构上探讨了粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附的作用机理。

2015063 减水剂与石灰石粉复合胶凝材料的适应性研究·硅酸盐通报,2015,01

针对石灰石粉在掺合料混凝土中的应用所产生的外加剂与胶凝体系的适应性问题,采用饱和点和流动度的方法比较了减水剂与不同复合胶凝材料(石灰石粉-粉煤灰、石灰石粉-矿渣、石灰石粉-硅灰)的适应性影响规律。试验结果表明:不同复合胶凝材料组成的适应性存在显著差异,石灰石粉的掺入能够降低聚羧酸高效减水剂的饱和点;粉煤灰和矿渣的掺入对改善聚羧酸高效减水剂与石灰石粉-水泥胶凝体系的适应性有利;硅灰的掺入使得聚羧酸高效减水剂与石灰石粉-水泥胶凝体系的适应性变差;石灰石粉-粉煤灰的掺入,混凝土的早期强度降低,但是混凝土的后期强度得到提高。

2015064 活性白土的改性及其对苯酚废水的吸附研究·硅酸盐通报,2015,01

以氧化钙(CaO),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,对活性白土进行改性,制得吸附剂CTAB/CaBent。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对其进行结构表征。结果表明改性后d001值增大,说明改性分子进入活性白土层间。以苯酚水溶液为模拟废水,考察了改性活性白土对苯酚的吸附特性,并对其进行实验条件的优化和动力学拟合。实验结果表明:当苯酚浓度为100mg/L,吸附剂用量为30g/L,吸附温度为298K,接触时间为30min,不调节pH值时,苯酚的去除率可以达到78.13%,吸附过程符合准二级动力学。

2015065 低活性高硅尾矿的活化及其在矿物聚合反应中的活性评价·硅酸盐通报,2015,01

对某低活性高硅型尾矿进行活化,以使其适合作为矿物聚合反应的硅铝原料使用。通过碱溶浸出试验、SEM和XRD表征手段系统研究湿法加碱煅烧、干法加碱煅烧以及干式机械球磨的方式对尾矿活化的效果,并探索适合于该尾矿的活化方式,揭示相关活化机理;以最合适技术参数下活化的尾矿与四种不同铝校正料复合制备矿物聚合材料试样,分析试样抗压强度与复合硅铝原料在强碱溶液中(Si+Al)浸出浓度的关系。结果表明,经过三种不同方式活化之后,尾矿活性均有一定程度的提高,其中以湿法加碱煅烧方式对该尾矿活化的效果最好,且采用该方式最适合的技术参数为:煅烧温度为450℃,尾矿/NaOH(质量比)为5/1,煅烧时间为1h;矿物聚合材料的抗压强度与复合硅铝原料的(Si+Al)浸出浓度具有良好的线性相关性,从而验证通过碱溶浸出试验定量判断硅铝原料在矿物聚合反应中的活性具有很好的可靠性。

2015066 基于细微观结构的煤矸石固土材料固土机理研究·硅酸盐通报,2015,01

利用XRD,MAS-NMR和SEM分析了煤矸石质固土材料固化土的水化产物以及微观形貌,探讨了煤矸石质固土材料的固土机理,结果表明:(1)煤矸石质固土材料在固化土中的水化产物为纤维状,主要成份为CSH、钙矾石以及少量无定形水合铝硅酸盐,并且随着龄期的增长,水化产物逐渐增多,固化土强度增加。(2)煤矸石质固土材料的固土机理包括三个方面:煤矸石质固土材料自身的水化凝结、离子交换作用以及土壤中活性成分的固结反应,其中煤矸石质固土材料自身的水化凝结是固化土强度增加的主要原因。

2015067 支持向量机算法对电锻煤基炭砖导热性能的优化及预报·硅酸盐通报,2015,01

导热系数是评价高炉炭砖性能的重要指标之一。本工作在传统电煅煤基炭砖的基础上,使用人造石墨逐步替换电锻煤细粉与骨料,系统研究了人造石墨引入量、焙烧温度等因素对炭砖导热性能的影响,并使用支持向量机回归建模分析算法建立了炭砖导热系数的数学模型。结果表明,人造石墨的加入有助于提升炭砖的导热系数,并降低导热性能的各向异性,但会影响炭砖的抗铁水溶蚀性能;由支持向量机建模分析得知,石墨含量与气孔直径对导热系数提高的影响较为明显;借助该建模方法获得了炭砖导热系数的预报拟合公式,该公式具有较高精度,可用于炭砖导热系数的优化与预报。

2015068 氧化物杂质对Al2O3陶瓷力学性能与抗蠕变性的影响·硅酸盐通报,2015,01

采用无压烧结成型工艺,研究了氧化物杂质(碱金属、碱土金属氧化物及SiO2)对Al2O3陶瓷力学性能与抗蠕变性的影响,并利用扫描电子显微镜以及万能试验机表征样品的微观结构和力学性能;提出一种恒压试样的方法评价材料的蠕变性,测试恒压后标准试样的弯曲程度。结果表明:氧化物杂质对Al2O3陶瓷常温力学性能和高温蠕变性影响存在很大差异,常温力学性能方面,除MgO外,所研究的其它氧化物杂质均使材料抗弯强度和断裂韧性有不同程度降低,而MgO能明显提高陶瓷力学性能;另一方面,高温蠕变性受氧化物杂质影响则表现相反,MgO会导致材料抗蠕变性下降,其它氧化物杂质或多或少地提高抗蠕变性能,其中含量为1mol%SiO2的Al2O3陶瓷抗蠕变性能明显提高。

2015069 高红外辐射陶瓷材料的研究进展·硅酸盐通报,2015,01

简要概述了红外陶瓷材料的辐射机理,探讨了提高红外陶瓷材料辐射率的途径,综述了高红外辐射陶瓷材料的研究现状,并对高红外辐射陶瓷材料的应用及发展趋势进行了展望。

2015070 硅钙渣陶瓷的制备与显微矿相分析·硅酸盐通报,2015,01

将高铝粉煤灰提取氧化铝后产生的硅钙渣作为陶瓷的烧制原料之一,采用传统陶瓷的烧结工艺,成功制备出性能良好的陶瓷试样,并运用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对陶瓷试样进行分析。研究表明:与传统陶瓷材料相比,硅钙渣陶瓷试样的烧成温度低,但烧成温度范围窄(约为10℃);随着硅钙渣掺量的增加,试样的主晶相由石英相、辉石和透辉石相逐渐向硅灰石相、辉石和透辉石相转变;当硅钙渣的掺量达到50%时,试样的起始烧成温度仅为1145℃,且试样的抗折性能很好(最高可达到92MPa),吸水率小于0.3%。

2015071 镁渣冷却速率对其物化性能的影响·硅酸盐通报,2015,01

通过对出炉镁渣采取控制风速冷却法制备出三种冷却速率的镁渣,用以研究镁渣冷却速率对其物化性能的影响。借助化学分析,物理性能检测,XRD,SEM,压汞等方法对三种冷却速率镁渣对比分析研究的结果表明:冷却速率快可显著增大镁渣的水化活性,提高强度,减小镁渣自身的膨胀效果;研究还表明,随着冷却速率加快,镁渣水化试样由向外膨胀行为逐渐表现为内部的自密实过程,这种自密实过程表现在镁渣样孔尺寸的不断减小甚至完全消失。

2015072 添加了线状MA/AA/MAS聚羧酸分散剂陶瓷坯体料浆流变模型的确立·硅酸盐通报,2015,01

采用流变仪测定添加了线状MA/AA/MAS聚羧酸分散剂陶瓷坯体料浆的流变特性,用Power-law,Binghamplastic,Herschel-Bulkley,Casson和Sisko等五种模型方程对添加了线状MA/AA/MAS聚羧酸分散剂陶瓷坯体料浆的流变曲线进行拟合,结果发现Herschel-Bulkley模型是一种最适合研究添加了线状MA/AA/MAS聚羧酸分散剂陶瓷坯体料浆流变性和触变性的流变模型。

2015073 氮化硅陶瓷的热等静压处理与抗热震性能研究·硅酸盐通报,2015,01

以氮化硅喷雾造粒粉为原料,通过高温常压烧结及热等静压处理烧坯两种制备方法获得的氮化硅陶瓷材料,进行了陶瓷显微组织结构、热导率与抗热震性能研究。结果表明热等静压处理能够消除烧结体的残余孔隙,有利于提高陶瓷的强度、热导率和抗热震性能。

2015074 轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响·硅酸盐通报,2015,01

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料。分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比。试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5%,轻骨料总掺量为7%,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4%时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28d干密度和抗压强度分别为298kg/m3和1.43MPa,体积吸水率为17.32%。

2015075 环境类型与氯盐浓度对矿渣混凝土表面氯离子浓度的影响·硅酸盐通报,2015,01

采用化学分析方法测定了掺加10%~70%磨细矿渣的混凝土在青海盐湖卤水、3.5%NaCl+5%MgSO4溶液和3.5%NaCl溶液等3种氯盐环境中不同暴露时间的自由氯离子浓度分布,研究了不同环境类型与氯盐浓度对矿渣混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明,矿渣混凝土的表面氯离子浓度随着氯盐浓度增大而增大;暴露环境的离子成分越复杂,混凝土表面氯离子浓度越大;矿渣混凝土的表面氯离子浓度随着暴露时间延长呈非线性函数关系增加。

2015076 碳复合砖抗氧化性能研究·硅酸盐通报,2015,01

对高炉炉缸炉底用碳复合砖在空气环境下的抗氧化性能进行热力学分析和动力学分析。热力学分析结果表明,温度在800~1100K内,主要发生的是C的氧化反应;温度在1100~1500K内,主要发生的是SiC的氧化反应和石墨C的氧化反应。氧化实验结果表明,温度为600℃时,反应始终由C-O反应控速;温度为800℃以上时,控速环节逐渐转变为O2的扩散,且随着温度升高,O2扩散的阻力越大。

2015077 富氧烧成陶瓷的物相结构与性能研究·硅酸盐通报,2015,01

利用不同O2浓度的模拟富氧气氛烧成陶瓷试样,采用TG/DSC,XRD,SEM,三点弯曲及阿基米德原理进行了烧成气氛中O2浓度及组分-SiO2/Al2O3变化对陶瓷试样的结构及机械强度影响研究。结果表明:富氧气氛中O2浓度的增加及组分中SiO2/Al2O3的增加对于陶瓷试样的结构改善、机械强度提高均具有促进作用。与普通空气烧成相比,富氧技术的应用能适当的缩短烧成周期,给陶瓷工业带来一定能源节约。

2015078 溶胶-凝胶法制备多晶莫来石连续纤维·硅酸盐通报,2015,01

以无水氯化铝、铝粉、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法合成了双相莫来石溶胶,采用离心纺丝法制备了多晶莫来石连续纤维。结果表明,前驱体溶胶具有良好的纺丝性和稳定性。凝胶纤维1100℃热处理2h,由无定型态转变成γ-Al2O3相,1300℃纤维莫来石化。1400℃烧结后,纤维表面光滑、直径均匀。随着热处理温度的提高,晶粒逐渐长大。

2015079 纳米γ-AlOOH分级结构溶剂热制备及吸附性能研究·硅酸盐通报,2015,01

以Al(NO3)3·9H2O和尿素为原料、无水乙醇-水混合液为溶剂,采用溶剂热法150℃,6h条件下制备了叶片状分级结构γ-AlOOH。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及紫外-可见吸收光谱测试(UV-vis)等手段对所得产物进行表征,研究了尿素对纳米γ-AlOOH形貌以及对刚果红吸附性能的影响。实验结果表明,当尿素摩尔量为0.4mmol时产物为叶片状分级结构γ-AlOOH,由长度在1.5~2μm范围、厚度约几个nm的纳米片自组装而成,且对刚果红表现出吸附性能最佳,其吸附率为98%。

2015080 膨胀珍珠岩/硬泡聚氨酯复合材料改性及物理性能的研究·硅酸盐通报,2015,01

为了将膨胀珍珠岩和硬泡聚氨酯两种不同的保温材料复合,首先需要对其进行改性,利用硅烷偶联剂KH550对膨胀珍珠岩颗粒进行表面处理,得到活性聚氨酯填充骨料。根据国内外相关规范,测定了成型保温板件的密度、抗压强度、导热系数等物理力学性能。随着膨胀珍珠岩添加量的增加,复合保温材料的密度及抗压强度都有很大的提高。当掺入不同类别的膨胀珍珠岩时,发现粒径较大的膨胀珍珠岩对复合材料抗压性能的提高优于粒径较小的,而在导热系数方面两者却相反。通过上述实验得出了膨胀珍珠岩掺入量以及加入不同种类膨胀珍珠岩对复合材料各性能的影响,通过实验结果确定最终优选方案。将上述两种材料复合,以合理的配比达到共同发挥两种材料各自的优势的目的,此种新型保温材料具有广泛的应用前景。

2015081 SiO2微球修饰浸润剂对玻璃纤维及复合材料性能的影响·硅酸盐通报,2015,01

玻璃纤维与树脂之间的界面作用是提高玻璃纤维复合材料的关键。本实验通过在可控制备不同粒径的SiO2微球,加入到浸润剂中,利用在线涂覆研究其对玻璃纤维及复合材料性能的影响。结果表明SiO2微球修饰玻璃纤维表面能显著提高玻璃纤维和复合材料的抗拉性能,当SiO2微球的直径小于200nm时,有利于提高玻璃纤维复丝的强度,当直径大于200nm时,有利于提高玻璃纤维/树脂复合材料的强度。

2015082 水热法制备Mg-Fe类水滑石及对水中硫酸根离子吸附的研究·硅酸盐通报,2015,01

采用尿素分解水热合成法制备Mg-Fe类水滑石,并通过XRD,FT-IR表征。利用Mg-Fe类水滑石焙烧产物对水中硫酸根离子进行一定条件的吸附去除。结果表明,Mg-Fe类水滑石层间阴离子为碳酸根,结晶效果较好。焙烧后Mg-Fe类水滑石在pH=4~8,温度为35℃,对初始浓度500mg/L硫酸根离子具有较好的吸附能力,90min可快速达到吸附平衡,吸附数据表明该吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为151.51mg/g。

2015083 碳微球负载Ag3PO4的合成与其光催化性能·硅酸盐学报,2015,01

以碳微球(CMSs)为载体,采用离子交换法制备了CMSs负载的磷酸银复合材料(CMSs/Ag3PO4)。对合成的CMSs/Ag3PO4复合材料的相组成、表面形貌和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱进行了表征,通过可见光催化降解甲基橙实验对所制备的CMSs/Ag3PO4复合材料的光催化活性进行了考察。结果表明:CMSs颗粒大小在100~200nm,CMSs/Ag3PO4颗粒大小在200~250nm;CMSs/Ag3PO4在可见光范围有强吸收,在可见光照射下,CMSs/Ag3PO4能有效地降解甲基橙,光照射60min对甲基橙的降解率可以达到92.5%;循环使用5次后,对甲基橙的降解率仍然保持为86.2%。

2015084 高强度钪铝共掺杂氧化锆电解质材料制备与性能·硅酸盐学报,2015,01

采用柠檬酸络合法制备了(O3)0.06(Al2O3)x(ZrO2)0.94-x(x=0,0.005,0.01,0.02)系列电解质材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学交流阻抗谱和力学性能测试等方法对试样进行了分析,并研究了Al2O3掺杂量对电解质材料性能的影响。结果表明:Al2O3掺杂能很好的促进电解质的烧结,有效的降低晶界电阻并提高其抗弯强度。当Sc2O3和Al2O3掺杂量分别为6%和1%摩尔分数时,800℃时氧离子电导率为0.050S/cm,室温抗弯强度达912MPa。采用厚度为120μm该电解质片做支撑的电池在800℃最高功率密度为0.43W/cm2,且在0.625A/cm2恒流放电200h后该电池性能没有衰减。

2015085 锰基富锂正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.59Co0.01O2的首次充放电曲线分析·硅酸盐学报,2015,01

采用溶胶凝胶法制备了锰基富锂正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.59Co0.01O2。在类似的实验条件下制备了3组样品。分别用3组共计13个样品作为正极、金属锂作为负极制备了扣式电池以研究其首次充放电曲线和Coulomb效率。发现首次充电时平台容量(CP)占总充电容量(CT)的比例为首次Coulomb效率的曲线函数。而首次放电时,在3.5V两侧均有1个放电平台,其微分容量曲线(dQ/dU)中2个峰的峰值比(PB/PC)为首次Coulomb效率的线性函数。通过分析,提出一个模型来解释锰基富锂材料的首次充放电行为。

2015086 V掺杂Li2FeSiO4正极材料的制备与电化学性能·硅酸盐学报,2015,01

采用固相法制备了V掺杂的锂离子正极材料Li2FeSi(1-x)VxO4(其中x=0,0.05,0.10,0.15)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、粒度分析、恒流充放电测试及交流阻抗谱测试等方法研究制备样品的结构、形貌及电化学性能。结果表明:掺杂后样品的衍射主峰与Li2FeSiO4的XRD谱一致,样品的一次粒径分布在200~500nm之间,颗粒分散较为均匀,掺杂后样品的粒度分布更为一致。电学性能测试显示:x=0.10时,样品表现出较好的电学性能。在0.1C下放电,Li2FeSi0.90V0.10O4的首次放电容量为163mA.h/g,与Li2FeSiO4相比容量增加了66.2%,循环30次后的容量仍保持在127mA.h/g,具有良好的循环性能。

2015087 中空SiO2微球的制备及其对水性聚氨酯涂膜透水汽性能的影响·硅酸盐学报,2015,01

采用十六烷基三甲基溴化铵胶束为软模板、四乙氧基硅烷(TEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为混合硅源、氨水为催化剂制备了表面亲水的中空SiO2微球。考察了硅源总用量、硅源比例(TEOS/KH-550)对中空SiO2微球形貌的影响。然后将制备的中空SiO2微球与水性聚氨酯乳液物理共混,考察中空SiO2微球对水性聚氨酯涂膜透水汽性、耐水性以及力学性能的影响。结果表明:随着硅源总用量的增加,中空SiO2微球的粒径变化不大,壳层厚度先增大后不再变化,且其中小粒径实心SiO2微球的数目增加,复合涂膜的透水汽性呈现先升高后降低的趋势;随着硅源中TEOS比例的增大,中空SiO2微球的壁厚逐渐增加,复合涂膜的透水汽性先逐渐升高后逐渐降低;同时,中空SiO2微球对复合涂膜的力学性能和耐水性能均有一定的改善作用。

2015088 Na∶O共掺杂AlN晶体的第一性原理研究·硅酸盐学报,2015,01

基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波法,分别研究了AlN在Na单掺杂和Na∶O共掺杂情况下的晶格结构、电子态密度及能带结构。计算结果表明:Na单掺杂AlN和Na∶O共掺杂AlN均为直接带隙半导体材料,且表现出p型掺杂特性;相比于本征AlN晶体,两者的晶格结构均膨胀,而Na∶O共掺杂相对Na单掺杂AlN晶格膨胀较小;Na单掺杂AlN的价带顶态密度具有较强的局域化特性,不利于掺杂浓度的提高;与Na单掺杂AlN相反,Na∶O共掺杂AlN的价带顶态密度局域化特性明显减弱,受主能级变浅,有利于AlN的p型掺杂。

2015089 β-BaB2O4纳米线束的制备与荧光性能·硅酸盐学报,2015,01

采用水热法和退火相结合的方法制备了β-BaB2O4纳米束,并采用X射线衍射、热重分析、扫描和透射电子显微镜对纳米束进行表征。结果表明,单晶纳米线的直径约为30nm,长约为450nm。对影响产物形貌的因素的研究表明,退火温度和反应时间对产物形貌的影响极大。产物的室温荧光光谱是从310nm到450nm的宽带发光,峰值位于370nm。这种新型纳米束结构在光学方面具有潜在的应用价值。

2015090 Eu3+/Tb3+/MoO42-掺杂钨酸钙体系荧光粉的结构及其发光性能·硅酸盐学报,2015,01

采用化学共沉淀法合成了Ca0.75Mg0.2Tb0.02Eu0.03(WO4)1-x(MoO4)x(x=0~1.0)系列荧光粉,并对荧光粉的晶体结构和发光性能进行了表征。结果表明:不同MoO42-掺杂量的样品均为四方相Ca0.75Mg0.2Tb0.02Eu0.03(WO4)1-x(MoO4)x固溶体。在273nm波长紫外光激发下,随着x的增大,Eu3+离子的发光强度先增强后减弱,当x=0.6时发光强度最强,为未掺杂MoO42-样品的6倍。MoO42-共掺杂改变了稀土离子周围的配位环境和局部晶体场的对称性,促进Eu3+离子4f电子的超敏跃迁,提高Eu3+的O2-→Eu3+电荷迁移跃迁,增加基体、Tb3+离子与Eu3+离子之间的能量传递。

2015091 Ca6Sr4(Si2O7)3Cl2:Dy3+荧光粉的制备及其荧光性能·硅酸盐学报,2015,01

采用高温固相法合成了系列单相全色Ca6Sr4(Si2O7)3Cl2:Dy3+荧光粉。通过X射线粉末衍射、荧光光谱等对合成的荧光粉样品进行了表征,并系统地研究了烧结温度、Dy3+离子掺杂量以及添加不同电荷补偿剂(Li+,Na+,K+)对样品发光强度的影响。结果表明:该荧光粉能被350nm的近紫外光有效激发;当烧结温度为950℃、Dy3+的掺杂量为4%(摩尔分数),Na+作为电荷补偿剂时,样品的荧光强度最强。

2015092 Ho,Tm:Yb3Al5O12纳米粉体的制备与发光性能·硅酸盐学报,2015,01

以柠檬酸为络合剂,采用柠檬酸凝胶法制备了Ho,Tm:Yb3Al5O12(Ho,Tm:YbAG)纳米粉体。研究得到最佳工艺条件为:柠檬酸与金属硝酸盐原子总数的摩尔比为1.5∶1,煅烧温度950℃,煅烧时间2h。通过对样品的扫描电子显微镜分析,得到Ho,Tm:YbAG粉体平均粒径约为70nm。测试了室温下样品的荧光光谱,结果表明:在1958nm处有较强发射峰,对应Ho3+的5I7→5I8能级跃迁。样品的上转换光谱表明,样品具有较强的上转换红光和近红外光。Ho3+和Tm3+掺杂量分别为1%和2%的样品(1%Ho,2%Tm:YbAG)的发光强度较好,并讨论了发光跃迁机制。

2015093 蓝光激发的Na2ZnSiO4:Eu3+红色荧光粉的合成及发光特性·硅酸盐学报,2015,01

以H3BO3作助熔剂,采用溶胶-凝胶法合成了Na2ZnSiO4:Eu3+红色荧光粉。用X射线衍射、荧光光谱分析对样品的结构及发光特性进行了表征,探讨了H3BO3助熔剂添加量和掺Eu3+量对Na2ZnSiO4:Eu3+发光性能的影响。结果表明:所得样品属于单斜晶系,样品的激发光谱主要由一系列线状谱峰组成,激发主峰为465nm,归属于Eu3+的7F0→5D2特征跃迁。在波长为465nm蓝光激发下发射红光,发射峰分别为578nm,591nm,613nm,653nm和701nm,对应于Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)跃迁,发射主峰位于613nm(5D0→7F2)处。当Eu3+和H3BO3的摩尔掺杂量分别为5%和0.8%时,样品的荧光发光强度最大。Na2ZnSiO4:Eu3+有望成为蓝光激发的白光发光二极管(w-LED)用红色荧光粉。

2015094 液相燃烧法合成CuCrO2及其与WO3复合后的光催化产氢性能·硅酸盐学报,2015,01

以硝酸铬和硝酸铜为原料兼氧化剂,甘氨酸、乙二醇和尿素为还原剂,采用液相燃烧法合成CuCrO2,并将其与n型半导体物质WO3复合后得到的(CuCrO2-WO3)复合催化剂用于光催化产氢实验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDR)及光催化活性测试,考察了燃烧剂类型和用量对合成CuCrO2的物相组成、微观形貌、吸光性能和光催化性能的影响。结果表明:采用甘氨酸为燃烧剂,且甘氨酸与金属离子的摩尔比为1.4∶1的条件下制备的CuCrO2性能较优,其粒径较小,分散均匀;其复合后的催化剂(CuCrO2-WO3)光催化产氢活性较高。探讨了燃烧法合成CuCrO2时物质的转化过程。XRD分析表明,硝酸盐与燃料经剧烈燃烧反应主要得到小颗粒的Cu2O和Cr2O3,后经固相反应制得较为理想的CuCrO2晶体颗粒。

2015095 WO3/Cd2SnO4的制备及其光催化分解水析氧活性·硅酸盐学报,2015,01

采用固相反应法合成出尖晶石结构的Cd2SnO4,进而在Cd2SnO4粉体颗粒表面附着WO3,制成WO3/Cd2SnO4异质结光催化剂。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计等对催化剂粉体进行了表征。在可见光模拟系统中以碘酸钾为电子捕获剂检测氧气生成速率,表征催化剂的光催化性能。结果表明:WO3附着在Cd2SnO4颗粒表面有利于光生电子的转移和光解水析氧反应。WO3/Cd2SnO4催化剂较之纯Cd2SnO4催化剂活性显著提高。当WO3附着量为2.3%(质量分数)时,2.3%WO3/Cd2SnO4光解水析氧速率可稳定在200μmol/(g.h)。

2015096 二步法低温制备六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷·硅酸盐学报,2015,01

以白云石和工业Al(OH)3为原料,采用水热合成和低温煅烧二步法工艺制备六铝酸钙-镁铝尖晶复相陶瓷,探索了水热处理温度对前驱体性能及六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷物相组成和形貌的影响。结果表明:200℃水热处理后的前驱体中,板状三水铝石转变为多孔薄片状薄水铝石;前驱体高温分解后可为复相陶瓷的生成提供高活性原料和六铝酸钙片状形貌的生长空间;二步法工艺可使烧成温度降低100℃以上。白云石添加量为13%时,配料经200℃水热、1400℃煅烧3h即可制备出主晶相为六铝酸钙和镁铝尖晶的复相陶瓷,六铝酸钙形貌发育完整,呈交叉片状存在。复相陶瓷的体积密度为1.56g/cm3,气孔率为61.5%,孔径分布在0.2~1.1μm之间。未水热处理配料于1500℃保温3h,制备出六铝酸钙/镁铝尖晶石复相陶瓷,六铝酸钙和镁铝尖晶石晶体衍射峰强度较弱,六铝酸钙片状形貌发育不完整。

2015097 Y2O3掺杂对Mg0.8Mn0.2Fe2O4结构及红外性能的影响(英文)·硅酸盐学报,2015,01

采用常规固相合成法制备Y2O3掺杂的尖晶石型Mg0.8Mn0.2Fe2O4(MMF)红外辐射材料,借助于X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和红外发射率测试,研究了Y3+掺杂对材料的微观结构及红外辐射性能的影响。当Y2O3掺杂量为0.6%(质量分数)时,镁锰铁氧体性能最优,在3~5μm和8~12μm波段的红外发射率分别达到0.869和0.948。

2015098 电疲劳对掺镧锆钛酸铅陶瓷电致畴变行为的影响·硅酸盐学报,2015,01

在不同电疲劳周次下,对未极化掺镧锆钛酸铅铁电陶瓷在不同直流电场加载下得到的原位X射线衍射(XRD)谱和撤掉不同直流电场后得到的非原位XRD谱的(002)与(200)晶面衍射峰强与电场强度(EA)的关系进行研究。通过计算90°畴变体积分数发现,在电疲劳过程中,电场撤掉前后的90°畴变体积分数均随EA呈蝶形曲线变化。在低电场作用下,铁电畴更趋向于沿平行试样表面方向,而在EA=2000V/mm作用下,当电疲劳至106时,材料中有约5%的铁电畴被钉扎,有约6%的铁电畴在电场撤掉瞬间转回平行试样表面方向。电场撤掉后的90°畴变体积分数能直接反映铁电材料剩余极化程度。

2015099 c轴择优Ca3Co4O9多晶的热电性质及激光感生横向电压效应·硅酸盐学报,2015,01

采用传统固相反应法制备c轴择优的错层结构Ca3Co4O9多晶材料,用热重-差示扫描量热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和电阻率-温度曲线、热电势-温度曲线对样品进行了表征,探究了材料热电输运性质和激光感生横向电压(laserinducedtransversevoltage,LITV)效应。结果表明:在800℃和870℃分别保温24h条件下可获得纯相层片状Ca3Co4O9多晶,其(00l)取向因子达0.74。Ca3Co4O9多晶材料在80~300K,336~826K分别为金属和半导体电输运行为。336K时Seebeck系数约130μV/K。由于声子曳引热电势的贡献,随温度升高,热电势增大。以波长为248nm、脉宽为28ns、能量密度为17mJ/cm2的脉冲激光照射多晶构造斜面,获得了42mV的LITV响应,比倾斜外延Ca3Co4O9薄膜中的LITV信号小约2个数量级。由于存在偏离(00l)取向的晶粒和大量晶界,导致本征热电各向异性相互抵消,大大减小了LITV响应。

2015100 反应时间对水热法合成Cu2ZnSnS4纳米晶性能的影响·硅酸盐学报,2015,01

采用简化水热法合成具有锌黄锡矿结构的Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米晶,研究了反应时间对纳米晶性能的影响。采用刷涂法制备CZTS薄膜,并构建三电极电池结构。在液态电解液体系中对CZTS薄膜的光电特性进行测试。结果表明:CZTS纳米晶粒径随反应时间的增加而增大,不同的反应时间对其杂质成分和化学组成有显著影响,从而影响了纳米晶的禁带宽度;经过9h的水热反应所得到的CZTS纳米晶的直接禁带宽度大约为1.5eV,相应的薄膜具有显著的光伏性能,可作为光吸收层和工作电极应用于薄膜太阳能电池当中。

2015101 固相反应对钆掺杂二氧化铈和钇掺杂铈酸钡电解质电化学性能的影响·硅酸盐学报,2015,01

采用溶胶-凝胶燃烧法和机械混合法制备CeO2-BaCeO3,Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)-BaCeO3,CeO2-BaCe0.8Y0.2O3-δ(BCY)及GDC-BCY复合粉末,复合粉末中两相的摩尔比为1∶1,并在1550℃保温烧结5h。研究掺杂元素对掺杂CeO2与掺杂BaCeO3固相反应的影响,并研究了固相反应后GDC-BCY复合电解质的电化学性能。结果表明:掺杂元素能够抑制BaO的挥发,促使GDC-BCY复合电解质发生固相反应,形成以BaCe1-x-yGdxYyO3-α相为主的显微组织,其电导率大于单相BCY,略小于单相GDC。GDC-BCY电解质的单电池在700℃时的最大功率密度为0.657W/cm2,均高于相同条件下BCY,GDC电解质的单电池性能。

2015102 Sc2O3-Sm2O3共掺杂CeO2基电解质的电导率和还原稳定性·硅酸盐学报,2015,01

以Ce(NO3)3.6H2O,Sm2O3和Sc2O3等为原料,采用凝胶浇注法制备出了不同组成的Ce0.8Sm0.2-xScxO2-δ(CSSO)粉体,并压制、烧结制得CSSO烧结体试样。对所制备CSSO粉体的相结构及烧结体的致密度、电导率等进行了测试,考察了Sm2O3和Sc2O3共掺杂对Ce元素价态稳定性的影响。结果表明:凝胶浇注干凝胶在800℃煅烧3h可获得具有单一萤石结构的CSSO粉体,其成形压坯经1500℃烧结后相对密度可达97.13%;CSSO烧结体的电导呈P型导体特征,组成为Ce0.8Sm0.15Sc0.05O2-δ的烧结体试样的电导率最高,在600℃时可达1.92×10-2S/cm。适量掺杂Sc可提高CSSO电解质在还原气氛中的稳定性。

2015103 钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷的制备及表征·硅酸盐学报,2015,01

采用熔融-热处理工艺制备了SiO2-B2O3-BaO-Na2O-CaO-ZrO2-TiO2体系钙钛锆石基钡硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究了CaO,TiO2,ZrO2(记为CTZ,摩尔比为2∶2∶1)含量对玻璃陶瓷相结构、显微结构的影响,采用产品一致性测试法(PCT)测试了玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明:样品的玻璃转变温度为615~650℃且随着CTZ含量增加而升高。CTZ含量为35%的样品和CTZ含量为45%的样品分别在900℃和850附近出现了明显的放热峰。当CTZ含量≥30%时,钙钛锆石晶相开始析出;CTZ含量为45%时,样品中出现大量均匀分布的柱状钙钛锆石晶相;CTZ含量达55%时,样品致密性较差,除钙钛锆石晶相外还有榍石和二氧化硅晶相析出。PCT测试表明:CTZ含量为45%的样品具有较好的抗浸出性能,B和Na在42d后的归一化质量损失约为0.1g/m2,Si和Ca约为0.01g/m2,与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级。

2015104 烧结温度对La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Gd0.1Ce0.9O2-δ双相复合透氧膜性能的影响·硅酸盐学报,2015,01

采用干压成型制备La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3--Gd0.1Ce0.9O2-(LSCF-GDC)双相复合透氧膜,通过X射线衍射、扫描电子显微镜以及透氧量测试等研究了不同烧结温度下材料相结构、微观形貌以及透氧性能。结果表明:LSCF和GDC两相化学相容性较好,在1300℃条件下共烧后没有杂相生成;随着烧结温度的升高,LSCF-GDC的氧渗透量逐渐增加。在烧结温度为1300℃、操作温度为900℃时,厚度0.67mm的膜片氧渗透量为0.14mL/(cm2.min);在烧结温度不高于1300℃时,LSCF-GDC双相膜的氧渗透活化能随着烧结温度的升高而逐渐降低。

2015105 低热导率磷酸锆结合氮化硅多孔陶瓷的制备(英文)·硅酸盐学报,2015,01

采用无压烧结工艺制备ZrP2O7结合Si3N4多孔陶瓷,研究了孔隙率对材料抗弯强度和热导率的影响。结果表明:当孔隙率为20%~43%时,热导率为0.4~1.9W/(m.K);当孔隙率为20%时,热导率下降至1.9W/(m.K),但力学性能并没有明显降低。当EffectiveMediumTheory模型的比例系数为0.3、Maxwell-Eucken2模型的比例系数为0.7时,计算所得热导率与实验结果相符。

2015106 RE-Si-Al-O-N(RE=Y或Lu)连接Si3N4陶瓷接头的微观组织与性能·硅酸盐学报,2015,01

通过添加稀土Y或Lu,设计Si3N4-Al2O3-RE2O3-SiO2(RE-Si-Al-O-N,RE=Y或Lu)混合粉末焊料,原位形成以RE-Si-Al氧氮玻璃为中间层的氮化硅陶瓷接头。研究了连接过程中陶瓷接头微观组织与性能随连接温度、保温时间、稀土类型的变化,并分析了接头高温氧化行为。结果表明,采用Y-Si-Al-O-N焊料时,保温时间延长有利于接头内组织均匀化、焊缝致密化及焊料与母材间的相互扩散,形成良好连接。接头强度随保温时间延长先升高后降低,保温30min时,接头强度出现峰值(218MPa)。接头经1200氧化20h后仍保持原始强度的82%。采用Lu-Si-Al-O-N玻璃连接氮化硅,随连接温度升高,焊缝致密化程度提高,-sialon相增加,连接强度呈现升高趋势。

2015107 溶胶-凝胶法制备NASICON型Li1.15Y0.15Zr1.85(PO4)3固态电解质·硅酸盐学报,2015,01

以碳酸锂、硝酸锆、磷酸氢二铵和硝酸钇为原料,柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了NASICON型Li1.15Y0.15Zr1.85(PO4)3固态电解质材料,通过无压烧结和放电等离子烧结(SPS)得到固态电解质片。结果表明:采用无压烧结在1150℃制备的电解质密度可以达到理论密度的95.2%,在室温下晶粒电导率和总电导率分别为2.19×10-4S/cm和0.86×10-4S/cm;采用SPS在1150℃烧结得到的电解质片密度可达到理论密度的96.8%,在室温下样品总电导为0.97×10-4S/cm,激活能为0.44eV。四方相ZrO2的存在是样品激活能升高的主要原因。

2015108 钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷的制备及表征·硅酸盐学报,2015,01

采用熔融-热处理工艺制备了SiO2-B2O3-BaO-Na2O-CaO-ZrO2-TiO2体系钙钛锆石基钡硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究了CaO,TiO2,ZrO2(记为CTZ,摩尔比为2∶2∶1)含量对玻璃陶瓷相结构、显微结构的影响,采用产品一致性测试法(PCT)测试了玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明:样品的玻璃转变温度为615~650℃且随着CTZ含量增加而升高。CTZ含量为35%的样品和CTZ含量为45%的样品分别在900和850℃附近出现了明显的放热峰。当CTZ含量≥30%时,钙钛锆石晶相开始析出;CTZ含量为45%时,样品中出现大量均匀分布的柱状钙钛锆石晶相;CTZ含量达55%时,样品致密性较差,除钙钛锆石晶相外还有榍石和二氧化硅晶相析出。PCT测试表明:CTZ含量为45%的样品具有较好的抗浸出性能,B和Na在42d后的归一化质量损失约为0.1g/m2,Si和Ca约为0.01g/m2,与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级。

2015109 液相燃烧法合成CuCrO2及其与WO3复合后的光催化产氢性能·硅酸盐学报,2015,01

以硝酸铬和硝酸铜为原料兼氧化剂,甘氨酸、乙二醇和尿素为还原剂,采用液相燃烧法合成CuCrO2,并将其与n型半导体物质WO3复合后得到的(CuCrO2-WO3)复合催化剂用于光催化产氢实验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDR)及光催化活性测试,考察了燃烧剂类型和用量对合成CuCrO2的物相组成、微观形貌、吸光性能和光催化性能的影响。结果表明:采用甘氨酸为燃烧剂,且甘氨酸与金属离子的摩尔比为1.4∶1的条件下制备的CuCrO2性能较优,其粒径较小,分散均匀;其复合后的催化剂(CuCrO2-WO3)光催化产氢活性较高。探讨了燃烧法合成CuCrO2时物质的转化过程。XRD分析表明,硝酸盐与燃料经剧烈燃烧反应主要得到小颗粒的Cu2O和Cr2O3,后经固相反应制得较为理想的CuCrO2晶体颗粒。

2015110 β-BaB2O4纳米线束的制备与荧光性能(英文)·硅酸盐学报,2015,01

采用水热法和退火相结合的方法制备了β-BaB2O4纳米束,并采用X射线衍射、热重分析、扫描和透射电子显微镜对纳米束进行表征。结果表明,单晶纳米线的直径约为30nm,长约为450nm。对影响产物形貌的因素的研究表明,退火温度和反应时间对产物形貌的影响极大。产物的室温荧光光谱是从310nm到450nm的宽带发光,峰值位于370nm。这种新型纳米束结构在光学方面具有潜在的应用价值。

2015111 中空SiO2微球的制备及其对水性聚氨酯涂膜透水汽性能的影响·硅酸盐学报,2015,01

采用十六烷基三甲基溴化铵胶束为软模板、四乙氧基硅烷(TEOS)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为混合硅源、氨水为催化剂制备了表面亲水的中空SiO2微球。考察了硅源总用量、硅源比例(TEOS/KH-550)对中空SiO2微球形貌的影响。然后将制备的中空SiO2微球与水性聚氨酯乳液物理共混,考察中空SiO2微球对水性聚氨酯涂膜透水汽性、耐水性以及力学性能的影响。结果表明:随着硅源总用量的增加,中空SiO2微球的粒径变化不大,壳层厚度先增大后不再变化,且其中小粒径实心SiO2微球的数目增加,复合涂膜的透水汽性呈现先升高后降低的趋势;随着硅源中TEOS比例的增大,中空SiO2微球的壁厚逐渐增加,复合涂膜的透水汽性先逐渐升高后逐渐降低;同时,中空SiO2微球对复合涂膜的力学性能和耐水性能均有一定的改善作用。

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