Al_2O_3~(26)Al的制样技术及AMS测量

Al_2O_3~(26)Al的制样技术及AMS测量

一、Al_2O_3样品制备技术及~(26)Al的AMS测量(论文文献综述)

薛昊龙[1](2021)在《纤维用发光材料的助熔法制备及红色发光性能研究》文中提出夜光纤维是一种能够在黑暗条件下持续发光的功能纤维,由稀土长余辉发光材料和成纤聚合物纺制而成,其发光性能主要取决于稀土离子激活的长余辉发光材料,由于稀土掺杂的硅酸盐发光材料和铝酸盐发光材料分别具有良好的蓝色和绿色长余辉性能,蓝色光和绿色光的夜光纤维已经实现了产业化,受限于红色长余辉发光材料的余辉性能不佳,红色夜光纤维的研究遇到瓶颈。本文采用复合发光的方法将余辉性能良好的发光材料作为二次光源,以红色有机荧光材料罗丹明B为光转换剂,吸收短波长的二次光源并将其转化为红色荧光,以实现夜光纤维的红色长余辉效果。本文首先对Eu2+/Eu3+激活发光材料的发光机理和离子掺杂规律进行了研究,发现具有良好长余辉发光性能的发光材料主要有SrAl2O4、Sr2Mg Si2O7和Y2O2S;为了使长余辉发光材料的发光性能和粒径满足夜光纤维的需要,本文对其助熔工艺和助熔机理进行了研究;然后将助熔法制备的具有高比表面积的SrAl2O4发光材料与罗丹明B通过偶联剂结合,并对其结合工艺和复合结构进行了研究;将SrAl2O4/罗丹明B复合发光材料进行纺丝试验,对熔融纺丝和湿法纺丝制备的夜光纤维进行发光性能的研究;为了弥补纤维红色光纯度低的缺点,本文采用了同轴湿法纺丝的方式将长余辉发光材料和罗丹明B分别分布于纤维的内外层结构中,然后对其发光性能进行分析。主要研究工作和成果总结如下:(1)本文从激活离子和共掺杂剂发光机理、基质对发光材料性能的影响、掺杂浓度对发光性能影响这三个方面开展实验进行研究,通过分析发光材料的光谱和余辉性能,探究铕离子激活发光材料的长余辉机理,以及激活离子和共掺杂离子的掺杂规律。结果发现Eu2+/Eu3+在晶体结构中不仅作为发光中心进行电子跃迁,同时也具有本征的电子陷阱能级,而共掺杂离子能够为发光中心的电子跃迁提供更丰富的电子跃迁陷阱能级;基质的变化影响Eu2+/Eu3+的发光光谱和余辉性能,当基质中的宿主离子与其价态和离子半径接近时,才能获得更高的余辉性能;在SrAl2O4、Sr2Mg Si2O7和Y2O2S发光材料中,共掺杂离子的浓度要大于激活离子浓度时才能获得更好的余辉性能。(2)为了解决高温固相反应不均匀、晶粒团聚、产物研磨困难等问题,本文采用多种助熔剂对SrAl2O4、Sr2Mg Si2O7和Y2O2S这三种适用于夜光纤维的长余辉发光材料进行了助熔法制备及性能研究;研究发现Li2B4O7和Li F的助熔组合对SrAl2O4的制备具有良好的助熔效果,Li2B4O7和Li F能够降低反应物熔点并提高熔体流动性,从而使反应更加充分,而且适量的F-可以阻断晶粒之间的团聚从而降低产物的密度,使研磨得到的发光材料同时具有较高的余辉亮度和比表面积,而且发现Li Cl可以替代Li F发挥助熔效果;Sr2Mg Si2O7发光材料制备时由于原料本身就具有较高的反应活性,H3BO3对其制备具有明显的助熔效果,H3BO3的添加可以提高反应时熔体的流动性,加入Li Cl可以通过降低熔体表面张力来提高助熔效果;研究发现Li3PO4、Li2CO3和Li Cl共同添加时对Y2O2S的制备具有良好的助熔效果,由于反应物主要成分为过渡金属氧化物,因此反应活性低,需要添加的助熔剂含量相对较高。(3)为制备复合红色长余辉发光材料,采用助熔法制备的余辉亮度高且比表面积大的SrAl2O4发光材料作为二次光源,使用硅烷偶联剂结合SrAl2O4发光材料和罗丹明B,随着罗丹明B浓度的增加,复合发光材料的荧光颜色产生红移,同时余辉亮度在一定程度上降低;采用了lammps模拟软件对材料的界面结构进行分子动力学的研究,首先构建SrAl2O4-偶联剂-罗丹明B的界面结构,然后通过分子动力学的手段对其进行力学的测试与分析,发现复合发光材料的界面结构在受到外界拉伸或剪切力时发生化学键断裂,发生断裂的化学键与受力的界面区域有关,其中硅烷偶联剂分子中的Si-C键结合力较弱容易发生断裂。(4)将SrAl2O4/罗丹明B复合发光材料进行熔融纺丝和湿法纺丝试验,制备出PP夜光纤维和PAN夜光纤维,并对其发光性能进行测试,并结合分子动力学模拟的力学测试结果分析,由于熔融纺丝过程中高温和螺杆挤压作用,会导致SrAl2O4表面包覆的罗丹明B与之发生脱离,而湿法纺丝过程中复合结构较为稳定,两者不易发生脱离,因此湿法纺丝制备的夜光纤维红色荧光效果更好;为提高红色光纯度,采用了同轴湿法纺丝的方式制备了PAN红色夜光纤维,将长余辉发光材料和罗丹明B分别分布于纤维的内外层结构中,避免因SrAl2O4和罗丹明B脱离而导致的色纯度下降,与共混纺丝成纤的方式相比,同轴夜光纤维发出的荧光具有更高的红色光纯度。

苗立锋[2](2021)在《原位莫来石晶须增强高透硬质瓷及机理研究》文中指出硬质瓷以其质地坚硬、良好的透光性、优异的抗热震性能、釉面硬度高耐划伤等优良性能而备受青睐,但其机械强度较低。通过引入刚玉提高了硬质瓷的机械强度,获得了高铝强化瓷,但其透光度却大大降低。为了解决传统硬质瓷“高强”和“高透”不可兼得的矛盾问题,本文突破传统的K2O-Al2O3-SiO2三元配方体系,引入CaO和MgO取代K2O做助熔剂,创新性地采用R2O-RO-Al2O3-SiO2四元配方体系制备出只含莫来石唯一晶相的莫来石质硬质瓷。首先,本文研究了KAS系统中组成和烧成温度对瓷胎中晶相组成的影响规律;探究了助熔剂CaO、MgO对莫来石质硬质瓷瓷胎结构和性能的影响;阐明了该体系中团簇状和须状两种形态莫来石晶体的形成机理,并解析了莫来石晶须尖端的形成机理;初步实现了该系统中原位莫来石晶体的调控。然后,采用熔剂预烧的方法解决了该系统难以致密化烧结的难题,并通过引入La2O3和BaO等高折射率氧化物对其透光性进行优化,制备出同时具备高强、高透和高白的莫来石质硬质瓷。最后,制备出与该硬质瓷坯体相适应的高温透明釉,获得综合性能优异的新型高档日用瓷。实验结果表明:(1)在KAS三元系统中,R2O含量越多,同时SiO2含量越少,且提高烧成温度均有利于消除瓷胎中的残余石英。当烧成温度为1410℃~1430℃时,R2O含量高于3.5 wt%,同时SiO2含量低于62 wt%的试样中均无残余石英。引入CaO、MgO取代K2O做助熔剂能够消除瓷胎中的刚玉晶相,并能促进二次须状莫来石晶体的形成,但会形成数量较多且尺寸较大的闭口气孔,导致其很难烧结致密。CaO/MgO质量比为1.20,于1410℃保温1 h烧成试样中莫来石晶体含量为51.9%,抗弯强度为107.3 MPa,透光度为12.6%(厚度1 mm),吸水率为0.20%,真气孔率为15.45%。(2)该系统中的莫来石晶体有团簇状和须状两种形态,莫来石团簇是在γ-Al2O3颗粒基础上原位形成的。随着煅烧温度的提高,氧化铝颗粒逐渐变疏松,1300℃时氧化铝颗粒与SiO2反应原位形成莫来石团簇,1410℃时莫来石团簇外围沿一维方向生长,形成刺猬状。须状莫来石晶体为单晶结构,其生长机理符合轴向螺位错生长机制,晶须生长方向为[001]方向。莫来石晶须大部分在降温过程中形成,其产率最大温度区间为1200℃~1300℃。经1410℃急冷热处理试样中莫来石晶须端部为平头形状,当急冷温度低于1300℃时,晶须端部变为“尖头”外形。通过降温至1250℃保温可以使莫来石晶须发生二次生长,但不能提高莫来石晶须含量。通过1410℃高温保温能够提高莫来石晶须含量,随着保温时间的延长,抗弯强度逐渐增大,当1410℃保温3 h时,抗弯强度最大,为125.3 MPa。(3)与纯Al2O3粉相比,硬质瓷中的氧化铝颗粒表面吸附了K2O、CaO、MgO和SiO2,它们抑制了γ-Al2O3的相转变,使硬质瓷中的γ-Al2O3转变为α-Al2O3的相转变温度显着提高,从1200℃提高至1300℃,进而提高了Al2O3转变为莫来石的反应活性。随着氧化铝预磨时间的增加,团簇状莫来石晶体逐渐变为尺寸细小的莫来石晶须,但试样的体积密度降低,吸水率增大,抗弯强度降低。(4)改变成型方式、保温时间和升温速率均不能有效促进该系统致密化烧结,所制备试样的真气孔率均大于15%。试样抗弯强度和气孔分形维数吻合度很高,即气孔分形维数越小,其外形越规则,试样强度越高。熔剂预烧可以使试样中的气孔含量显着下降,气孔尺寸明显减小,抗弯强度显着提高。这是因为熔剂经高于1300℃预烧后,系统产生液相的温度从1122℃降低至868℃,硬质瓷在较低温度下即可实现液相烧结。当熔剂预烧温度为1500℃时,得到高致密的莫来石质硬质瓷,与未预烧熔剂试样相比,抗弯强度从107.3 MPa提高至156.4 MPa,真气孔率由15.45%降低至4.57%,气孔平均尺寸由38.1μm减小到14.4μm。(5)当La2O3和BaO含量分别为0.57 wt%和1.33 wt%时,莫来石质硬质瓷具有较好的综合性能,抗弯强度为182.9 MPa,透光度为13.9%(1 mm厚),白度为88.6%,热膨胀系数为4.65×10-6/℃(600℃),真气孔率为2.78%,体积密度为2.554 g/cm3。与高铝强化瓷相比,莫来石质硬质瓷的透光度大大提高,约为高铝强化瓷的2.5倍,且抗弯强度提高了16.4%,成功解决了传统硬质瓷“高强”和“高透”不可兼得的矛盾问题,并且该瓷胎具有较低的热膨胀系数,有利于提高其热稳定性。(6)在CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统釉料中引入少量K2O,能大幅降低方石英含量,从而显着降低釉的热膨胀系数。当K2O含量由0.29 wt%增大至0.81 wt%,热膨胀系数由6.29×10-6/℃降低至3.10×10-6/℃(200℃)。随着石英预磨时间的延长,釉面光泽度明显提高,且釉面粗糙度逐渐降低。当预磨时间为6 h时,光泽度达103%,未预磨石英的釉面平均粗糙度是预磨6 h时的1.95倍。石英预磨对釉面硬度影响不大,石英预磨6 h时,釉面硬度最大为6.85 GPa。该硬质瓷坯体施高温透明釉后,试样抗弯强度由182.9 MPa提高至196.2 MPa。这是因为坯、釉热膨胀系数分别为4.65×10-6/℃和3.28×10-6/℃(600℃),两者匹配使釉层受压应力,而且坯釉间形成相互穿插的楔型结构,坯釉结合良好。

万露红[3](2021)在《延伸波长InGaAs探测器钝化机理研究》文中研究表明短波红外波段(1~2.5μm)是重要的大气透过窗口,地球上的物质通过反射环境中的太阳光表现出独特的光谱特性,如岩石、矿物中含有的氢氧根、农作物中的水、大气中的CO2、NH3、H2S、N2O等,很多特征光谱集中在2.0~2.5μm波段范围内。随着In组分的增加,延伸波长的InGaAs探测器的后截止波长增大,在短波红外航天应用方面存在重大应用需求。因此,延伸波长InGaAs探测器成为小型化、低成本和高可靠性的短波红外探测系统的最佳选择之一。本论文针对高性能台面型延伸波长InGaAs探测器的应用需求,为了获得低暗电流密度、高探测率的台面型延伸波长InGaAs探测器,对台面型延伸波长InGaAs探测器的钝化机理进行研究。所涉及的主要研究内容和创新成果如下:1.提出并实现了一种低应力的SiNx钝化工艺方法。提出了一种低应力的SiNx薄膜沉积工艺,分析了影响SiNx薄膜应力状态的薄膜制备参数,研究了SiNx膜的平面度、应力分布、热稳定性及钝化效果,获得了优化的SiNx膜沉积参数,将SiNx钝化膜引起的2英寸晶圆的翘曲由40μm以上降低到10μm以下。并且,低应力SiNx钝化膜成功应用于多个航天工程项目延伸波长InGaAs光敏芯片的平面度控制。2.结合上述低应力SiNx薄膜,引入了SiNx/Al2O3复合膜作为钝化膜的钝化工艺新方法。在延伸波长InGaAs探测器中引入了原子层沉积的Al2O3膜与低应力SiNx膜结合的复合钝化方法,有效降低了台面型In0.74Ga0.26As探测器的侧面产生复合电流,并且探测器的暗电流降低了一个数量级(200 K,-0.01 V)。此外,SiNx/Al2O3钝化膜有效减小了台面型In0.74Ga0.26As探测器的1/f噪声,尤其是在低温下。3.对比研究了SiNx/In0.74Al0.26As和Al2O3/In0.74Al0.26As的表面界面特性,明确了复合钝化膜对延伸波长InGaAs器件的暗电流抑制机制。采用SEM、TEM、XPS等微观表征方法,研究了SiNx/InAlAs和Al2O3/InAlAs的表面界面特性。结果表明,Al2O3/InAlAs的界面更清晰,过渡区仅3 nm;采用氢氟酸缓冲液处理结合原子层沉积的Al2O3能够有效抑制介质膜与InAlAs界面的In2O3。设计并研制了不同钝化膜作为介质膜的MIS器件,提取了三种钝化膜的界面态密度,发现Al2O3/InAlAs的快界面态密度约1.83×1012cm-2·eV-1,比SiNx/InAlAs降低了1个量级。4.对比分析了有无氢氟酸缓冲液处理以及不同测试温度下In0.74Ga0.26As探测器的暗电流特性。采用氢氟酸缓冲液处理的延伸波长InGaAs探测器的暗电流平均值更小且均匀性更好。根据探测器暗电流模型,对不同面积的In0.74Ga0.26As探测器进行了变温暗电流成分拟合,结果表明:室温下,探测器的暗电流主要由扩散电流、产生复合电流和分路电流组成;随着温度的降低,扩散电流占总暗电流的比例减小,陷阱辅助隧穿电流占总暗电流的比例增大。5.将SiNx/Al2O3新型钝化方法成功应用于2.2μm延伸波长1024×32元台面型InGaAs探测器的研制,验证了SiNx/Al2O3钝化膜对高密度长线列延伸波长InGaAs探测器的钝化效果。在200 K温度下,积分时间为11.2 ms时,焦平面探测器的峰值探测率为2.24×1012 cm Hz1/2/W,焦平面探测器的噪声由读出电路与光敏芯片的耦合噪声主导。

庚润[4](2021)在《纳米TiC/TiB2颗粒对轧制Al-Mg-Si合金组织与性能的影响》文中研究指明目前,已有研究指出纳米颗粒可以显着提高铸造铝合金的强塑性,并且与微米颗粒相比具有更好的强韧化效果。因此,纳米颗粒增强铝基复合材料在航空航天等领域具有潜在的应用前景。但高含量纳米颗粒存在易团聚难分散的瓶颈问题,一直没有得到很好的解决。导致纳米颗粒强化效果降低,甚至起到恶化作用,进而限制了纳米颗粒增强铝基复合材料的应用。塑性变形能够有效的改善纳米颗粒分布,并且变形量越大,效果越显着。冷轧工艺是工业生产铝合金薄板的主要加工方式,但目前还少见关于纳米颗粒对冷轧Al-Mg-Si合金板材的组织演变,力学性能及腐蚀行为的影响的研究。因此,通过塑性变形改善纳米颗粒分布,进一步改善和提高铝基复合材料板材的力学性能和耐腐蚀性能,具有重要的理论意义和工业化应用前景。本文采用“中间合金+搅拌铸造+冷轧制”法制备了纳米TiCp/Al-Mg-Si、纳米TiB2p/Al-Mg-Si和纳米(TiCp-TiB2p)/Al-Mg-Si冷轧板材;通过ARB工艺和CARB轧制工艺分别制备了单一Al-Mg-Si合金叠轧板材、单一3.0 wt%纳米TiCp/Al-Mg-Si复合材料叠轧板材和“Al-Mg-Si合金+3.0 wt%纳米TiCp/Al-Mg-Si复合材料(3.0-TiCp/M)”的复合叠轧板材和交互叠轧板材。研究了纳米单相TiCp、单相TiB2p和双相(TiCp-TiB2p)对Al-Mg-Si合金冷轧板材的组织演变和室温拉伸性能的影响规律;纳米TiCp和TiB2p对Al-Mg-Si合金冷轧板材的加速腐蚀、电化学腐蚀和浸泡腐蚀性能的影响规律及作用机制;高含量纳米TiCp(3.0 wt%)、双尺寸晶粒与双尺寸β″析出相的层状分布构型的形成及对强度各向同性的作用机制。本论文的创新点如下:1)揭示出单相纳米TiCp﹑TiB2p和双相纳米(TiCp-TiB2p)对Al-Mg-Si基体合金铸态和冷轧制+T6热处理态组织和室温力学性能的影响规律及机制:i)揭示出纳米TiCp﹑纳米TiB2p和双相纳米(TiCp-TiB2p)显着细化Al-Mg-Si基体合金铸态α-Al晶粒和冷轧制+T6热处理态的α-Al再结晶晶粒尺寸。细化效果由强到弱的顺序为:双相纳米(TiCp-TiB2p)→单相纳米TiB2p→单相纳米TiCp。铸态α-Al晶粒细化主要归因于纳米TiCp作为α-Al结晶的形核异质核心和纳米TiB2p阻碍α-Al枝晶生长;ii)揭示出纳米TiCp﹑纳米TiB2p和双相纳米(TiCp-TiB2p)显着细化β"析出相,细化效果由强到弱的顺序为:双相纳米(TiCp-TiB2p)→单相纳米TiB2p→单相纳米TiCp。β"析出相细化的主要原因是晶粒细化促进固溶原子的均匀扩散,导致β"析出相多处均匀析出,使β"析出相尺寸减小;iii)揭示出纳米TiCp﹑纳米TiB2p和双相纳米(TiCp-TiB2p)分别提高Al-Mg-Si合金板材的抗拉强度和屈服强度,20 MPa和13 MPa;34 MPa和29 MPa;49 MPa和59 MPa。强化效果由高到低的顺序为:双相纳米(TiCp-TiB2p)→单相纳米TiB2p→单相纳米TiCp。强化机制主要有如下三个方面:1β"析出相细化;2α-Al再结晶晶粒细化;3纳米TiCp和纳米TiB2p阻碍位错运动,促进位错增殖;2)揭示出纳米TiCp和纳米TiB2p在加速腐蚀、电化学腐蚀、浸泡腐蚀中对Al-Mg-Si基体合金冷轧板材的钝化效果、晶间腐蚀(IGC)和抗腐蚀性能的影响规律及机制:i)发现在加速腐蚀﹑电化学腐蚀和浸泡腐蚀条件下,抗腐蚀性能由高到低的顺序为:0.5 wt%TiCp/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材→Al-Mg-Si基体合金冷轧板材→0.5 wt%TiB2p/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材;ii)揭示出在3.5 wt%Na Cl水溶液中存在周期性腐蚀行为,IGC是影响腐蚀行为的主要因素。在第一周期存在两个腐蚀阶段。阶段I:首先形成Al2O3钝化膜,腐蚀现象开始,随后IGC导致腐蚀加重,直至Al2O3钝化膜脱落,达到腐蚀失重最大值;阶段II:又开始形成Al2O3钝化膜,腐蚀失重减轻。随着IGC发生,Al2O3钝化膜开裂、剥落,但同时有新的Al2O3钝化膜生成。待Al2O3钝化膜剥落速率大于生成速率时,阶段II结束,开始了另一个腐蚀周期;iii)揭示出晶界处第二相数量越多,IGC越严重;Al-Mg-Si合金冷轧板材添加纳米TiCp减少晶界处第二相数量,提高抗IGC能力。晶界处第二相数量由少到多的顺序依次为:0.5 wt%TiCp/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材→Al-Mg-Si基体合金冷轧板材→0.5 wt%TiB2p/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材;iv)揭示出Al2O3钝化膜致密性受如下两个方面因素影响。1是晶粒尺寸越小,越均匀,越易形成连续完好的Al2O3钝化膜;2是晶界处第二相数量越少,微电偶越少,IGC越轻微;3)揭示出纳米TiCp、双尺寸晶粒与双尺寸β″析出相层状分布构型的形成及对强度各向同性的作用机制:i)揭示出单一TiCp/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧板材的RD和TD方向的屈服强度和抗拉强度分别比复合材料初始冷轧板材的RD和TD方向的强度提高50MPa,63 MPa和106 MPa,109 MPa。但其RD和TD方向上的屈服和抗拉强度的各向异性分别为56 MPa和46 MPa,均匀延伸率分别下降3.9%和3.1%;ii)揭示出与单一TiCp/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧板材相比,3.0-TiCp/M复合叠轧板材的RD方向均匀延伸率从4.2%提高到7.4%;TD方向屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率分别从380 MPa、431 MPa和5.0%提高到443 MPa、501MPa和6.4%。但其RD和TD方向的屈服强度和抗拉强度的各向异性分别为112 MPa和103 MPa;iii)揭示出复合叠轧板材的强塑性提高主要归因于:复合材料层细小的β″析出相、弥散分布的纳米TiCp和细小的动态再结晶晶粒对位错产生的交互耦合作用,提高了板材强塑性;iv)首次采用CARB工艺消除了3.0-TiCp/M复合叠轧板材的强度各向异性。CARBi板材的RD和TD方向上的屈服强度和抗拉强度差值分别为2 MPa和3 MPa;CARBii板材的RD和TD方向上的屈服强度和抗拉强度差值分别为2 MPa和4 MPa;v)揭示出纳米TiCp在板材旋转90°叠轧和界面剪切力作用下,在空间分散趋于弥散,均匀化;构建出纳米TiCp层状弥散分布,双尺寸晶粒和β″析出相均匀层状分布新构型。vi)揭示出采用CARB两种工艺获得强塑性各向同性的机制主要归因于:纳米TiCp层状弥散分布、双尺寸晶粒与β″析出相的均匀层状分布构型,使板材的组织与性能均一化。本研究为提高变形铝合金的强塑性、各向同性和耐腐蚀性能提供了新的途径,为开发出具有优异、各向同性室温力学性能及耐腐蚀的纳米颗粒增强铝基复合材料轧制板材提供了实验依据和技术及理论参考。

宋月心[5](2021)在《稀土掺杂同质多晶体发光材料的晶型及发光性质调控》文中研究说明由发光基质和稀土离子发光中心组成的稀土发光材料在照明、显示技术等领域有着广泛应用,发光基质作为发光中心的载体,不同晶型基质的局域晶体场环境会对占据晶格位点的稀土离子的发光中心的能级跃迁产生根本性的影响。因此,通过发光基质晶型的控制可以获得同一化学成分基质的不同发光性质。本论文选取具有同质多晶特征的Al2O3、Y2Si2O7(YPS)和Na3V2(PO4)3为发光基质,通过精细调控发光基质的晶型合成Eu2+/Ce3+掺杂的同质多晶体发光材料。研究了稀土离子在组分相同(近)、晶体结构不同的同质多晶体发光基质中的发光性质及其差异。获得的主要成果如下:1、对晶型丰富的Al2O3同质多晶体发光基质,通过控制反应温度,分别制备出了Eu2+离子掺杂的γ-,δ-,θ-和α-Al2O3不同晶型荧光粉,从而通过晶型调控实现发光性能的调节。实验结果表明,Eu2+离子在不同晶型的氧化铝基质中有着不同的发射峰位,γ-,δ-,θ-Al2O3发射光谱的峰位置分别位于410 nm,450 nm和480 nm。但对Eu2+掺杂的α-Al2O3基质荧光粉,随着掺杂浓度的升高,发射峰位从410 nm处红移到了500 nm处,这是高浓度Eu2+离子在α-Al2O3中不仅可以在晶界处偏聚还可以占据不同的位点所导致的。通过上述不同晶型荧光粉材料发光性能的研究,建立了氧化铝不同晶型与发光性质之间的关系。2、对YPS同质多晶体基质,通过La3+离子的固溶以及反应温度的控制,分别制备出了Ce3+掺杂的α-,β-以及γ-YPS荧光粉材料。发现不同晶型对应的激发光谱的形状有着较大的区别,对于β-YPS,激发光谱图存在两个激发峰,而对于其他两个晶型,激发光谱图却存在着三个峰值,并且最佳激发位置也有所不同,这是晶体场劈裂程度存在差异所导致的。对于发射光谱性能,由于在α-YPS晶体结构中Y3+存在着四个可能的位点。其中,Y(1),Y(2)和Y(4)的配位近似于双三角棱镜,第四个Y3+离子位于扭曲的八面体中,有着六重配位;而β-YPS以及γ-YPS中只存在着一个可能的位点,所以α-YPS样品的发射光谱相对其它晶型存在着峰位展宽现象。3、对Na3V2(PO4)3同质多晶体发光基质,制备出了不同Eu2+离子浓度掺杂的α-Na3V2(PO4)3荧光粉材料,获得了Eu2+离子的优化掺杂浓度,对观察到的负热猝灭现象进行了研究,通过Zr4+取代V3+,使得荧光粉的发光强度得到了提高;通过Al3+离子的掺杂,使得发射峰位出现了轻微的红移的现象。

刘思源[6](2021)在《Pr3+激活花状Sr3Al2O6橙红色长余辉材料性能分析与发光机理探究》文中指出长余辉发光材料具有光致发光及储光能特性,既可作为储能、节能材料也可作为药物示踪及信息存储等先进材料。本论文对长余辉发光材料进行系统资料调研,对其制备、结构、性能及发光机理进行归类总结。以化学性能稳定、量子效率高、能隙大的铝酸锶Sr3Al2O6为基质材料,稀土离子Pr3+为激活剂。采用高温固相法在空气气氛下制备了Sr3Al2O6:Pr3+、Sr3Al2O6:Pr3+,Sm3+及 Sr3Al2O6:Pr3+,Dy3+橙红色长余辉发光材料。对所制备材料的结构及发光性能进行XRD、SEM、EDS、XPS、UV-Vis吸收光谱、激发发射光谱、衰减曲线及热释光谱(TL)等表征分析。基于材料的微观结构及性能分析,构建材料的发光机理,探索改善材料发光性能的影响因素,做出了一定的创新工作,取得了一些有意义的研究成果。(1)采用高温固相法制备Pr3+激活Sr3Al2O6橙红色长余辉发光材料,其属于立方晶系、物相为PDF#24-1187,呈花状形貌。材料所测试的Sr3Al2O6直接带隙为5.32 eV,在紫外区存在的吸收带归属Pr3+的f-d跃迁,并在基质晶格中产生局域能级。位于560、612、626-634、650-659、714、740 和 761 nm 处的发射峰分别归属于 Pr3+的3P1→3HJ(J=5、6)、3p0→3HJ(J=5、6)、1D2→3HJ(J=4、5)和 3P0→3FJ(J=2、3、4)跃迁。XPS 测定与缺陷方程分析推测材料晶格中存在Vo··、VSr"、VAl’’’、Oi"、PrSr·和PrSr··缺陷及[P4Sr·-Oi"-PrSr·]/[PrSr··-Oi"-PrSr··]缺陷簇。材料能级陷阱为 0.73 eV、0.76 eV 和 0.83 eV,其深度合适且具有较高陷阱浓度,能有效蓄光且改善材料发光性能,目测余辉时间可达6 h。EPR分析证实缺陷对电子的捕获与热释放。基于能带理论及缺陷理论构建电子-空穴对发光机制。(2)Sm3+共掺杂有效改善Sr3Al2O6:Pr3+材料的发光性能,在材料中产生Vo··、PrSr·、PrSr··和SmSr·缺陷及[PrSr·-Oi"-PrSr·]/[PrSr··-Oi"-PrSr··]/[SmSr·-Oi"-SmSr·]缺陷簇。Sm3+共掺杂Sr3Al2O6:Pr3+获得合适陷阱深度0.76 eV和0.79 eV,并显着增加陷阱浓度,提高捕获载流子能力,延长电子-空穴对寿命,有效改善材料发光性能,目测余辉时间长达17 h。基于能带理论、缺陷理论作用构建Sm3+共掺杂长余辉材料的发光机理。(3)Dy3+共掺杂有效改善Sr3Al2O6:Pr3+材料的发光性能,Dy3+发挥着发光中心、缺陷提供者及敏化离子的三重功能作用。发射光谱表明,材料的橙红色发光主要来源于Pr3+的 f-f 跃迁,而 Dy3+离子的 4F9/2→6H13/2(602-622 nm)和 4F9/2→6H11/2(720-786 nm)跃迁对橙红光也有贡献。Dy3+的发射峰与Pr3+的激发峰有部分能级重叠,存在Dy3+→Pr3+的能量传递,对材料的发光性能有贡献。Dy3+与Pr3+/Pr4+共掺杂将产生Vo··、PrSr·、PrSr··和DySr·缺陷及[PrSr·-Oi"-PrSr·]/[PrSr··-Oi"-PrSr··]/[DySr·-Oi"-DySr·]缺陷簇,有效增加陷阱能级浓度,增强捕获载流子能力,明显改善材料发光性能,材料余辉时间可达10 h。根据能带理论和缺陷理论构建了材料的发光机理。

杨立凯[7](2021)在《定向冷冻-压力浸渗制备仿生Al/B4C与Al/Al2O3复合材料》文中研究指明21世纪的一个重大挑战是开发新型轻质高强韧结构材料,以满足空天、建筑和交通等领域的应用。金属/陶瓷复合材料由于兼具金属的塑韧性和陶瓷的高刚度、高强度等优点是最理想的材料之一。然而,受材料、结构和工艺等多重因素影响,制备高性能复合材料需解决以下三方面问题:一是传统的金属基复合材料多以均匀复合为特征,不利于发挥组分之间的协同耦合响应机制;二是由于传统设计方法和制备工艺的约束,导致材料制造困难;三是缺乏具有普适性的精准制备策略,常需因材而异。如何解决这些共性问题一直是复合材料制备科学的研究难点。“师法自然”是解决上述问题的有效途径。本论文着眼于这一点,以三种自然生物材料为指引,分析了贝壳、羊角和骨骼的多级次结构与其优异性能的响应关系,通过提取其结构单元为设计模板,用于构筑具有仿生结构特征的高性能金属/陶瓷复合材料。首先,从制备技术的角度综述了近年来仿生材料的研究现状,重点阐述了定向冷冻技术的研究进展及其在仿生复合材料结构调控方面的技术优势。将新兴定向冷冻技术与传统熔体浸渗工艺相结合,并融合润湿性调控、乳液溶剂模板和固相梯度分布等思想,开发了多种仿生材料制造新方法。采用Al-B4C、Al-Al2O3为材料研究体系,创制了多种仿生结构金属/陶瓷复合材料,并研究了制备过程的关键因素与调控策略。主要研究结果如下:(1)受贝壳层状结构和强韧化机制的启发,发展了一种可通用于多种材料体系的定向冷冻-反应烧结-压力浸渗工艺,制备了轻质高强韧层状Al/B4C复合材料。将定向冷冻技术与反应烧结相结合,以原位转化物相的方式解决了B4C骨架成型难、易坍塌的问题。反应生成的Ti B2改善了Al与B4C的润湿性,在低温(850 oC)较小压力(2 MPa)下制备了致密的Al/B4C复合材料。骨架中游离碳(来自碳化硼原料和分散剂碳化)的消除,避免了复合材料中Al4C3的形成;Ti B2的生成,减缓了Al与B4C的化学反应。探明了复合材料物相组成和微观结构对其力学性能的影响。得益于脆性反应产物的减少和层状结构的完整,Ti O2加入量为20 wt.%的复合材料强度和韧性均达到最大。通过对裂纹扩展路径和断口形貌进行分析,发现层状复合材料良好的韧性源于纯Al的固有高延性和层状构型带来的裂纹偏转、金属桥接等外增韧机制。(2)受羊角层状/管状结构和吸能增韧机制的启发,开发了一种乳液定向冷冻-压力浸渗技术,制备了具有层状/管状结构的Al/Al2O3复合材料。首次将乳液溶剂模板与定向冷冻以及压力浸渗技术进行了结合,突破了传统定向冷冻仅能获得单一构型的约束。研究了溶剂组分(水和环己烷)对结晶体几何特征和骨架微观结构的影响。随环己烷加入量增大,浆料粘度变大,骨架由层状结构逐渐转变为均匀构型,同时在环己烷:水体积比为50:50时,获得了最接近羊角的层状/管状复合结构。分析了层状/管状Al/Al2O3复合材料微观结构与其力学性能的响应关系。层状/管状结构的协同变形行为提高了材料的能量吸收能力,赋予了复合材料优异的力学性能,其单位体积能量吸收量、压缩屈服强度、弯曲强度和断裂韧性(KIc),分别达到了107±11 MJ/m3、188±9MPa、262±9 MPa和8.1±0.3 MPa×m1(14)2,远高于天然羊角材料,在很大程度上实现了师法自然而又在某一方面超越自然的目标。(3)受骨骼层状/梯度结构和轻质强韧特征的启发,结合定向冷冻技术和溶质传输思想,开发了一种沉降或离心-定向冷冻-压力浸渗新技术,制备了具有层状/梯度结构的金属/陶瓷复合材料。在沉降-定向冷冻中,以莫来石纤维和氧化铝颗粒为例,重力沉降造成纤维梯度分布,再定向冷冻锁定并引入层状结构。研究了陶瓷分布与几何形貌对骨架微观结构的影响,发现冰晶可以推动氧化铝颗粒,但难以推动莫来石纤维。在离心-定向冷冻中,氧化铝颗粒在离心力作用下梯度分布,研究了离心旋转速率和离心旋转时间对骨架结构的影响。增大旋转速率或增长旋转时间都可以使陶瓷骨架的梯度特征更明显。压力浸渗Al或Al合金至陶瓷骨架中,制备了具有与骨相似结构和功能特征的复合材料。揭示了复合材料组分分布和微观结构与其力学性能之间的关系。复合材料强度、硬度和耐磨性的逐渐增大归因于陶瓷相含量的增大,而断裂韧性的提高归因于金属相含量的增大和层状结构带来的裂纹偏转、金属桥接、片层拉拔等增韧行为。总之,本文利用定向冷冻-熔体浸渗技术探索制备了仿生金属基复合材料,在一定程度上实现了金属与陶瓷的仿生复合化,以期为发展轻质高性能复合材料及其制备技术提供些许参考。

高婷婷[8](2021)在《三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究》文中进行了进一步梳理半导体光催化材料在能源及环境等领域有广泛的应用前景。碳化硅(SiC)具有优异的化学稳定性和热稳定性,是一种重要的非金属半导体光催化材料。SiC纳米粒子的高比表面积有利于增加反应位点、提高光催化活性,但在应用中仍然面临以下困难:第一,其小尺寸效应导致表面能高,在液相反应中易团聚,从而减少反应活性位点,同时纳米粒子也不利于沉降分离和循环使用;第二,SiC材料本身疏水性强,不利于与溶液接触和反应;第三,像所有单组分的光催化材料一样,SiC纳米粒子在光催化反应中也面临严重的光生电子-空穴复合过程。针对上述问题,本论文通过高分子辅助真空冷冻干燥和煅烧技术,结合气固相反应法,制备了三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料。利用其三维多孔结构的高比表面积增加反应活性位点、多级孔道结构增强反应的传质特性,进而提高催化反应活性;同时利用其三维结构特性提高其可分离和重复使用性能。通过疏水的SiC粉末与亲水性的g-C3N4和Al2O3相结合,提高复合催化剂的亲水性;通过SiC和g-C3N4形成异质结,提高光生电子和空穴的分离效率。具体研究内容如下:(1)三维多孔Al2O3@SiC复合材料的制备。以高分子聚乙烯醇(PVA)、异丙醇铝(C9H21Al O3)和SiC纳米颗粒水溶胶为前驱体,通过冷冻干燥过程制备三维多孔PVA/C9H21Al O3/SiC材料,经煅烧处理获得了三维多孔Al2O3@SiC复合材料;通过调控前驱体中SiC纳米粒子的含量,调控复合材料中SiC纳米粒子的负载量。研究发现,三维多孔Al2O3@SiC复合材料的比表面积(361.76 m2?g-1)远大于SiC纳米粒子的比表面积(30.76 m2?g-1);随着SiC负载量的增加,样品比表面积以及亲水性会有所下降;随着煅烧温度的升高,样品形貌仍然保持三维多孔结构,但比表面积也会逐渐下降。对三维多孔Al2O3@SiC降解罗丹明B(Rh B)光催化性能研究发现,在紫外光照射下,随着SiC纳米粒子负载量的升高,Al2O3@SiC复合材料对Rh B的降解速率先升高后降低,这与样品的比表面积和亲水性的变化规律一致;随着煅烧前驱体温度升高,Al2O3@SiC复合材料的光催化活性也随之下降,可能源于其比表面积降低减少了表面反应的活性位点;同时,复合材料的三维多孔结构有利于通过自然沉淀的方式来分离回收,同时也阻止了SiC纳米粒子在液相反应中的团聚,经过四次循环后,样品能保持86%的降解效率。(2)三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料的制备。以三维多孔Al2O3@SiC复合材料为载体,以脲素为反应源,通过气固相反应法生长了g-C3N4纳米片,形成了三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料。研究发现,Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料中SiC纳米粒子的含量对g-C3N4的负载量几乎没有影响;Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料均表现出良好的亲水性能,随着SiC纳米粒子负载量增加,复合材料样品的亲水性略有降低。对三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4降解Rh B的光催化性能研究发现,在AM 1.5条件下,Al2O3@SiC-20/g-C3N4复合材料对Rh B的降解反应速率常数分是Al2O3@SiC-20和Al2O3@g-C3N4复合材料的22倍和3.5倍。同时,光电流、稳态发光光谱、瞬态发光寿命等实验研究结果进一步证明了该异质结体系具有更高的电荷分离性能。捕获实验和电子自旋共振实验研究表明,超氧自由基和光生空穴在降解过程中起主要作用。由于其三维多孔结构,可以很容易通过自然沉淀方式实现分离回收,经过四次循环后,仍然保持了稳定的催化性能。

陈宇昕[9](2020)在《利用天然矿物制备Fe-Al2O3复合材料及矿物中微量元素对其性能的影响机理研究》文中认为白云鄂博矿是一个巨大的天然宝藏,目前对于白云鄂博矿物的利用仍然以传统选矿-冶金的方式为主,造成的矿物资源利用率较低且缺乏高附加值的技术以及产品。例如在选矿过程中未利用的稀土、氟、磷等元素进入尾矿中堆存而造成严重浪费,铁精矿中的稀土、锰的进入高炉渣堆存。除此之外,球团烧结、稀土精矿的分解各个环节中,“三废”问题无法得到有效解决,对环境造成严重的污染。近年来,随着材料化冶金研究的深入,科研工作者对利用矿物直接制备复合材料进行了大量的研究,结果也表明这种方式是一种矿物利用的新型方式。因此,面对白云鄂博矿如此丰富的资源和可持续发展战略的推进,有必要开发一种白云鄂博矿物综合利用的新方法,对清洁、高值化利用白云鄂博矿物具有重要意义。本研究以白云鄂博铁精矿作为主要原料,并结合我国的矿物优势,加入部分铝土矿作为陶瓷相。首次以矿物为主要原料利用碳热还原法直接制备高性能Fe-Al2O3复合材料。本文将对该方法的还原过程,工艺条件进行了深入的研究,探索了制备Fe-Al2O3复合材料的最佳工艺条件及矿物中微量元素对材料结构和性能的影响机理。本研究利用热力学计算方法、X射线衍射技术及差热-热重分析仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、电子背散射衍射仪、X射线荧光光谱仪对矿物的碳热还原工艺以及还原烧结过程进行了深入分析。研究了不同还原剂配入量、烧结温度、保温时间对Fe-Al2O3复合材料微观结构和力学性能的影响。对矿物中“杂质”氧化物在复合材料的赋存形式及其对材料性能的影响机理进行了研究,同时对矿物中的微量元素对复合材料结构和性能的影响进行了研究。最后,利用添加CeO2的方式研究了白云鄂博矿物中特有的稀土元素对复合材料的结构和性能影响。主要的研究结果如下:计算结果显示铁氧化物的还原为逐步脱氧过程,即由Fe2O3-Fe3O4-FeO-Fe的还原过程,但由于体系中SiO2和Al2O3的存在,体系中反应得到的FeO会与SiO2或Al2O3生成Fe2SiO4或者FeAl2O4。温度升高至1030℃左右,Fe2SiO4的还原开始,温度升高至1100℃以上,FeAl2O4被分解并还原。对于体系中的非铁氧化物杂质,计算发现MnO2的还原在较低温度下便可以发生,同时,并未发现SiO2、TiO2在该条件下均与活性炭发生反应的产物。通过实验发现,还原温度应当超过1300℃,还原时间应当超过2h。利用白云鄂博铁精矿、氧化铝及活性炭作为主要原料,成功制备了 Fe-Al2O3复合材料。该复合材料以氧化铝作为基体,铁作为增强相以颗粒状均匀分布于氧化铝基体中,在金属颗粒与氧化铝的相界面处以及氧化铝的晶界处有少量玻璃相存在。配碳量的增加会造成金属颗粒的熔点下降,进一步促进复合材料的烧结致密化,提升材料的性能,最佳的配碳量为C/O=3:1,最佳的烧结温度为1400℃,最佳保温时间为3 h。获得最佳的复合材料的性能为:密度4.14 g/cm3,线性收缩率18.74%,抗折强度301 MPa,断裂韧性5.01 MPa·m1/2,硬度13.12 GPa,耐碱性98.20%,耐酸性93.40%。复合材料的强度增加主要依赖于样品致密性的提高。金属相以颗粒状存在于氧化铝基体中,通过对裂纹拓展的观察发现主要通过两方面的机制增强复合材料的韧性:一是裂纹在遇到金属颗粒时,发生明显的偏转,从而增加裂纹拓展的路径;二是通过裂纹的桥接,当裂纹遇到金属颗粒时,裂纹被迫穿过金属颗粒继续向前延伸,而裂纹中间则是有金属颗粒发生塑性变形而桥接。另外,还发现矿物中的微量元素硫及锰会在高配碳量时以MnS析出于金属相周围,具有阻碍裂纹拓展的作用。利用铝土矿代替部分氧化铝实验中,微观结构以及性能显示,最佳的制备工艺条件为还原温度1160℃、烧结温度1380℃。该工艺条件下,样品B3表现出最佳的性能,具体如下:抗折强度310 MPa,断裂韧性5.21 MPa·m1/2,硬度12.14 GPa,耐碱性98.32%,耐酸性95.44%。随着铝土矿添加量的增大,样品的力学性能呈现先增大后减小的趋势。对于抗折强度提升的主要原因在于氧化铝晶粒的细化;而断裂韧性提升的主要原因在于“杂质”氧化物对金属颗粒凝固过程的影响。随着原料中铝土矿含量的增加,样品在烧结过程中硅酸盐液相的含量增加。由于该液相的热容大于氧化铝晶体的热容。因此,随着铝土矿的增加,样品中金属液滴冷却过程中冷却速度较慢,造成金属液滴的过冷度降低,金属颗粒凝固后的热应力降低,内部的位错密度降低。而过冷度较大的样品金属颗粒内部有大量晶界及位错,影响其在受力过程中的塑性变形。利用EBSD分析样品压痕中发现,在样品受力的过程中,B3样品的金属颗粒可以发生明显的塑性变形吸收更多的能量,从而提升样品的力学性能。在CeO2的添加实验中,当CeO2添加量为1%时,CeO2全部溶解于玻璃相中。当CeO2含量大于3%时,部分CeO2继续固溶于玻璃相中,而无法溶解于玻璃相中的CeO2以Ce2O3晶体的形式析出于玻璃相中。当CeO2添加量为5%时,析出的Ce2O3与体系中的Al2O3发生反应,形成了 CeAl11O18。以杨氏模量作为切入点,发现CeO2增强力学性能的主要机理是提高了复合材料中玻璃相的的杨氏模量。通过分析,材料的硬度以及强度与杨氏模量均呈正相关。当CeO2添加量为1%时,CeO2全部溶解于玻璃相中,玻璃相的杨氏模量由未添加CeO2的40 GPa左右增加至100GPa;当CeO2添加量为3%时,玻璃相的杨氏模量继续增大至120 GPa左右,进一步增强玻璃相的强度;而当CeO2添加量为5%时,析出的Ce2O3与A12O3生成CeAl11O18,该晶体的杨氏模量较低,降低了复合材料整体的杨氏模量,进而造成整体的力学性能降低。随着CeO2添加量的增加,其力学性能先提高后降低。CeO2加入量为3%时,复合材料的整体性能最优,具体性能如下:密度为4.21 g/cm3,断裂韧性为6.58 MPa·m1/2,抗弯强度为401 MPa,硬度为13.07 GPa,耐碱性为98.71%,耐酸性为94.78%。

王长记[10](2021)在《Al2O3颗粒增强W合金的制备、组织结构与力学性能》文中研究说明W及其合金具有高熔点、高密度和低蒸气压等优异的特性,是高温领域不可或缺的结构材料,广泛用于航空航天、核反应堆、武器装备等领域。但纯W的低温脆性,服役温度超过再结晶温度时组织不稳定发生晶粒长大、杂质晶界聚集增加、晶界弱化导致硬度与强度显着下降即所谓的“再结晶脆性”,以及辐照脆化等问题严重影响了其服役性能,因此,研发具有更高再结晶温度、良好强韧性的W合金是未来发展趋势。在基体中引入细小且弥散分布的碳化物或氧化物颗粒,是提高W合金综合力学性能的有效方法。Al2O3硬度高、耐磨性好且成本低廉,是一种优良的增强体。目前关于Al2O3颗粒弥散增强W合金的研究尚无报道。本文系统研究了Al2O3颗粒增强W合金的复合粉体水热合成+液液掺杂制备动力学、烧结致密化工艺优化及晶粒细化机制、高温变形行为及本构方程与热加工图等热加工特性、旋锻工艺对组织结构与力学性能的影响、强化机制以及组织热稳定性与性能演变。获得以下主要研究成果:(1)水热合成+液液掺杂制备W-Al2O3复合粉体的结果表明,溶液pH值、偏钨酸铵初始浓度和保温时间对WO3前驱粉体晶粒尺寸具有明显影响。随pH值和浓度增大,晶粒形核速率提高,制备出的粉体晶粒尺寸逐渐变小。随保温时间延长,粉体粒度增大。采用液液掺杂,实现了 WO3·0.33H2O和AlO(OH)前驱体均匀混合。经500℃煅烧,得到WO3-Al2O3复合粉体,经两段H2还原成功制备出混合均匀的W-Al2O3复合粉体。随Al2O3含量的增加,W-Al2O3复合粉体平均粒径从1300 nm减小到15 nm,逐渐呈球形。H2还原过程中,依附在WO3颗粒表面的Al2O3颗粒降低了 WO2(OH)2生成速率,抑制了气相迁移过程,细化了复合粉体。(2)采用放电等离子烧结和感应烧结技术均制备出W-Al2O3合金,Al2O3的加入提高了复合粉体的烧结活性,有效提高了力学性能。经感应烧结后,随Al2O3含量从0增至1.0 wt.%,平均晶粒尺寸从10减少到3 μm。当Al2O3为0.25 wt.%时,具有最高硬度、压缩强度和断裂韧性,分别为386 HV,1318 MPa和5.9 MPa·m1/2。亚微米或纳米级的Al2O3颗粒弥散分布于W基体中,较大颗粒趋向于分布W晶界处,较小颗粒分布于W晶粒内,并能有效抑制W晶界迁移,减缓W晶粒长大速度。当Al2O3含量≥0.5 wt.%时,其颗粒团聚严重,钉扎效果减弱,导致组织不均匀。(3)通过热模拟实验,测定了 W-Al2O3合金不同温度(1300~1600℃)、不同应变速率(10~0.01 s-1)流变应力-应变曲线,并分析了其变形组织演变规律;基于Arrhenius模型构建了流变应力与温度、应变速率及应变之间的本构方程;建立了基于能量耗散率和失稳准则的W-Al2O3合金热加工图,确定了旋锻热加工工艺参数。(4)经旋锻后,W-Al2O3合金的相对密度由烧结态的96.8提高到99.6%以上,硬度由烧结态的386提高到559 HV。W与Al2O3颗粒界面结合良好,旋锻过程中,界面处发生非协调变形,W原子偏离平衡位置导致W与Al2O3界面处产生5~10 nm厚的非晶过渡层。旋锻态W-0.25wt.%Al2O3合金室温硬度(559HV)和断裂韧性(21 MPa·m1/2),比旋锻态纯W分别提高30%和52%;800℃温度抗拉强度为611.1 MPa,比纯W提高了 18%。强化机制为细晶强化、弥散强化和第二相强化。旋锻态W-0.25wt.%Al2O3合金的初始再结晶温度为1600℃,比纯W的高300℃。温度≥1400℃时,旋锻态W-Al2O3合金的硬度和断裂韧性值逐渐趋于稳定,纯W的急剧下降,W-Al2O3合金比纯W具有更好的组织热稳定性。

二、Al_2O_3样品制备技术及~(26)Al的AMS测量(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Al_2O_3样品制备技术及~(26)Al的AMS测量(论文提纲范文)

(1)纤维用发光材料的助熔法制备及红色发光性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 长余辉发光材料的研究现状
        1.1.1 长余辉发光材料的发展
        1.1.2 长余辉发光材料的分类
        1.1.3 长余辉发光材料的发光机理
        1.1.4 长余辉发光材料的助熔法制备
    1.2 红色光夜光纤维的研究现状
        1.2.1 红色光夜光纤维的发展
        1.2.2 Eu激活的发光材料在红色夜光纤维中的应用
    1.3 研究目的与内容
        1.3.1 研究目的及意义
        1.3.2 主要研究内容
第二章 Eu激活长余辉材料发光性能的影响因素研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 样品的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Eu~(2+)激活的发光材料长余辉发光机理研究
        2.3.1.1 物相分析
        2.3.1.2 激发和发射光谱分析
        2.3.1.3 余辉性能分析
        2.3.2 基质材料对铕激活发光材料的发光性能影响
        2.3.2.1 基质中碱土金属离子对发光性能影响
        2.3.2.2 不同基质材料对Eu~(2+)和Eu~(3+)发光性能的影响
        2.3.3 激活剂和共掺剂的浓度对余辉性能的影响
        2.3.3.1 在Sr_2Mg Si_2O_7基质中掺杂浓度对余辉性能的影响
        2.3.3.2 在SrAl_2O_4基质中掺杂浓度对余辉性能的影响
        2.3.3.3 在Y_2O_2S基质中掺杂浓度对余辉性能的影响
    2.4 本章小结
第三章 纤维用Eu激活发光材料的助熔法制备及助熔机理研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 样品的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)的助熔法制备及性能研究
        3.3.1.1 物相分析
        3.3.1.2 元素组成及价态分析
        3.3.1.3 发光性能分析
        3.3.1.4 形貌与密度分析
        3.3.1.5 粒径分析
        3.3.1.6 助熔机理分析
        3.3.1.7 制备工艺研究
        3.3.2 Sr_2Mg Si_2O_7:Eu~(2+),Dy~(3+)的助熔法制备及性能研究
        3.3.2.1 物相分析
        3.3.2.2 元素组成及价态分析
        3.3.2.3 发光性能分析
        3.3.2.4 形貌与密度分析
        3.3.2.5 粒径分析
        3.3.2.6 助熔机理分析
        3.3.2.7 制备工艺研究
        3.3.3 Y_2O_2S:Eu~(3+),Ti~(4+),Mg~(2+)的助熔法制备及性能研究
        3.3.3.1 物相分析
        3.3.3.2 元素组成及价态分析
        3.3.3.3 发光性能分析
        3.3.3.4 形貌与粒径分析
        3.3.3.5 助熔机理分析
        3.3.3.6 制备工艺研究
    3.4 本章小结
第四章 SrAl_2O_4/罗丹明B复合红色发光材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料
        4.2.2 复合红色发光材料的制备
        4.2.3 复合红色发光材料的的表征
        4.2.4 复合红色发光材料界面模型的构建
        4.2.5 复合红色发光材料界面模型的拉伸和剪切实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SrAl_2O_4/罗丹明B复合发光材料的性能研究
        4.3.1.1 形貌分析
        4.3.1.2 罗丹明B浓度对发光性能的影响
        4.3.1.3 偶联剂浓度对发光性能的影响
        4.3.2 SrAl_2O_4@Si O_2/罗丹明B复合发光材料的性能研究
        4.3.2.1 形貌分析
        4.3.2.2 化学键分析
        4.3.2.3 发光性能分析
        4.3.2.4 耐水解性能
        4.3.3 复合发光材料界面结构的分子动力学研究
        4.3.3.1 拉伸性能分析
        4.3.3.2 剪切性能分析
    4.4 本章小结
第五章 Eu激活的发光材料在复合红色夜光纤维中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 原料
        5.2.2 复合红色发光材料基夜光纤维的制备
        5.2.3 SrAl_2O_4/罗丹明B同轴夜光纤维的制备
        5.2.4 Sr_2Mg Si_2O_7/Y_2O_2S-罗丹明B同轴夜光纤维的制备
        5.2.5 样品的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 复合红色发光材料基夜光纤维的性能研究
        5.3.1.1 PP夜光纤维的性能分析
        5.3.1.2 PAN夜光纤维的性能分析
        5.3.2 SrAl_2O_4/罗丹明B同轴夜光纤维的性能研究
        5.3.2.1 物相分析
        5.3.2.2 形貌分析
        5.3.2.3 发光性能分析
        5.3.2.4 拉伸性能分析
        5.3.3 Sr_2Mg Si_2O_7/Y_2O_2S-罗丹明B同轴夜光纤维的性能研究
        5.3.3.1 物相和形貌分析
        5.3.3.2 发光性能分析
        5.3.3.3 拉伸性能分析
    5.4 本章小结
第六章 主要结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
附录:作者在攻读博士学位期间的科研成果

(2)原位莫来石晶须增强高透硬质瓷及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 日用瓷的研究现状
        1.1.1 骨质瓷
        1.1.2 滑石瓷
        1.1.3 高石英瓷
        1.1.4 硬质瓷
        1.1.5 其它日用陶瓷
    1.2 日用瓷的性能概述
        1.2.1 机械强度
        1.2.2 透光性
        1.2.3 白度
        1.2.4 热稳定性
        1.2.5 表面硬度
        1.2.6 表面光泽度
    1.3 日用瓷透明釉的研究现状
    1.4 莫来石晶须的制备及应用研究进展
        1.4.1 莫来石晶须的制备方法
        1.4.2 莫来石晶须在陶瓷材料中的应用研究
    1.5 分形理论在陶瓷材料中的应用简介
    1.6 本课题研究的目的意义、研究内容和创新点
        1.6.1 本课题研究的目的意义
        1.6.2 本课题的研究内容
        1.6.3 本课题研究目标
        1.6.4 本文创新点
第2章 实验原料、设备及测试方法
    2.1 实验原料和设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 测试方法
        2.2.1 基础性能测试与表征
        2.2.2 X射线衍射物相分析(XRD)
        2.2.3 差热分析(DTA-TG)
        2.2.4 透射电镜(TEM)和能谱(EDS)分析
        2.2.5 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析
        2.2.6 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
        2.2.7 颗粒粒度分析
        2.2.8 高温显微镜测试
        2.2.9 原子力显微镜测试(AFM)
第3章 助熔剂对莫来石晶须增强硬质瓷的影响研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 坯体基础配方组成设计
        3.2.2 助熔剂对硬质瓷结构与性能的影响
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 工艺路线
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 坯体基础配方的确定
        3.3.2 MgO对硬质瓷结构与性能的影响
        3.3.3 CaO对硬质瓷结构与性能的影响
        3.3.4 MgO、CaO复合对硬质瓷结构与性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 硬质瓷中莫来石晶体的形成机理及调控研究
    4.1 引言
    4.2 团簇状莫来石晶体的形成机理
        4.2.1 不同煅烧温度下试样的物相组成分析
        4.2.2 不同煅烧温度下试样的显微结构分析
        4.2.3 γ-Al_2O_3的莫来石化机理
    4.3 须状莫来石晶体的形成机理
        4.3.1 急冷热处理对须状莫来石晶体的影响
        4.3.2 莫来石晶须的生长机理
    4.4 莫来石晶体的调控
        4.4.1 团簇状莫来石晶体的调控
        4.4.2 莫来石晶须的调控
        4.4.2.1 降温保温时间的影响
        4.4.2.2 高温保温时间的影响
    4.5 本章小结
第5章 高强高透莫来石质硬质瓷的结构与性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 不同成型方式样品的制备
        5.2.2 不同烧成制度样品的制备
        5.2.3 熔剂预烧热处理样品的制备
    5.3 结果分析与讨论
        5.3.1 致密化烧结研究
        5.3.1.1 成型方式的影响
        5.3.1.2 烧成制度的影响
        5.3.1.3 熔剂原料预烧热处理的影响
        5.3.1.4 致密化机制分析
        5.3.2 莫来石质硬质瓷的优化
        5.3.3 高强度硬质瓷透光性优化研究
        5.3.3.1 不同氧化物对熔剂折射率的影响研究
        5.3.3.2 La_2O_3、BaO对硬质瓷性能的影响
    5.4 本章小结
第6章 莫来石质硬质瓷高温透明釉的制备与性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验
        6.2.1 基础釉料组成的理论分析
        6.2.2 基础釉料组成设计
        6.2.3 样品制备
    6.3 结果分析与讨论
        6.3.1 CMAS系统釉料的制备
        6.3.2 K_2O对 CMAS系统釉料热膨胀系数的影响
        6.3.3 釉料配方的优化
        6.3.4 石英细度对釉料性能的影响
        6.3.5 坯釉适应性研究
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士期间发表论文与研究成果

(3)延伸波长InGaAs探测器钝化机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 短波红外探测器研究背景和意义
        1.1.1 短波红外探测技术及其应用
        1.1.2 短波红外InGaAs探测器
    1.2 延伸波长InGaAs探测器研究进展
        1.2.1 延伸波长InGaAs外延材料研究进展
        1.2.2 延伸波长InGaAs探测器结构
        1.2.3 延伸波长InGaAs探测器国内外发展现状
    1.3 半导体表面处理和钝化技术
        1.3.1 半导体表面
        1.3.2 半导体表面处理和钝化
    1.4 本论文的研究目的和主要内容
第2章 延伸波长InGaAs探测器电学特性研究方法
    2.1 引言
    2.2 延伸波长InGaAs PIN探测器暗电流分析方法
        2.2.1 探测器暗电流理论模型
        2.2.2 延伸波长InGaAs探测器暗电流分析方法
    2.3 延伸波长InGaAs探测器性能参数
        2.3.1 响应率
        2.3.2 噪声
        2.3.3 光谱特性
        2.3.4 探测率
    2.4 延伸波长InGaAs MIS器件研究
        2.4.1 MIS器件表面界面表征方法
        2.4.2 MIS器件的C-V特性
    2.5 本章小结
第3章 ICPCVD低应力SiN_x钝化研究
    3.1 引言
    3.2 ICPCVD低应力SiN_x钝化工艺参数设计
    3.3 ICPCVD低应力SiN_x应力分布
    3.4 ICPCVD低应力SiN_x热稳定性研究
    3.5 ICPCVD低应力SiN_x钝化效果的器件验证
        3.5.1 In_(0.83)Ga_(0.17)As探测器的制备
        3.5.2 In_(0.83)Ga_(0.17)As探测器的性能
        3.5.3 In_(0.83)Ga_(0.17)As探测器的暗电流特性
    3.6 本章小结
第4章 SiN_x/Al_2O_3复合膜钝化效果的器件验证
    4.1 引言
    4.2 SiN_x/Al_2O_3复合膜钝化的In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器性能分析
    4.3 SiN_x/Al_2O_3复合膜钝化的In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器暗电流特性
    4.4 SiN_x/Al_2O_3复合膜钝化的In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器低频噪声特性
    4.5 本章小结
第5章 延伸波长InGaAs探测器表面钝化特性研究
    5.1 引言
    5.2 延伸波长InAlAs外延材料与钝化膜表面与界面形貌分析
    5.3 延伸波长InAlAs外延材料与钝化膜表面与界面成分分析
        5.3.1 样品的制备与XPS测试
        5.3.2 XPS测试分析
    5.4 基于延伸波长InGaAs外延材料的MIS器件研究
        5.4.1 MIS器件制备
        5.4.2 MIS器件性能测试分析
    5.5 本章小结
第六章 台面型延伸波长InGaAs探测器性能研究
    6.1 引言
    6.2 湿法处理的In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器暗电流特性
    6.3 不同面积的探测器的变温暗电流分析
    6.4 1024×32元In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器性能测试分析
    6.5 本章小结
第7章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(4)纳米TiC/TiB2颗粒对轧制Al-Mg-Si合金组织与性能的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 颗粒增强铝基复合材料的制备技术
        1.2.1 粉末冶金法
        1.2.2 物理气相沉积法
        1.2.3 搅拌铸造法
        1.2.4 原位反应法
        1.2.5 中间合金法
    1.3 颗粒增强铝基复合材料研究进展
        1.3.1 颗粒增强铝基复合材料的组织及力学性能
        1.3.2 非单一颗粒强化铝基复合材料的组织及力学性能
        1.3.3 纳米颗粒对铝合金的室温强化机制
    1.4 颗粒增强铝基复合材料的腐蚀研究进展
        1.4.1 铝合金的腐蚀类型
        1.4.2 颗粒强化铝基复合材料的腐蚀
        1.4.3 铝基复合材料的腐蚀机制
    1.5 铝合金及铝基复合材料的叠轧研究进展
        1.5.1 累积叠轧技术原理
        1.5.2 铝合金及铝基复合材料叠轧板材的组织与性能
        1.5.3 交互叠轧研究进展
        1.5.4 叠轧过程中的强化机制
    1.6 本文主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 材料制备
    2.3 样品表征
        2.3.1 扫描电子显微镜分析
        2.3.2 电子背散射衍射分析
        2.3.3 透射电子显微镜分析
        2.3.4 XPS测试分析
    2.4 性能检测
        2.4.1 室温拉伸性能测试
        2.4.2 电化学抗腐蚀性能测试
        2.4.3 室温抗腐蚀性能测试
    2.5 技术路线
第3章 纳米TiC_p、TiB_(2p)和(TiC_p-TiB_(2p))增强Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的制备、组织和室温力学性能
    3.1 引言
    3.2 纳米TiC_p/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的制备及组织演变
        3.2.1 内生纳米 TiC_p-Al中间合金和纳米 TiC_p/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的制备
        3.2.2 纳米TiC_p/Al-Mg-Si复合材料的铸态组织
        3.2.3 纳米TiC_p/Al-Mg-Si复合材料在冷轧过程中的组织演变及析出相分布
        3.2.4 纳米TiC_p/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的室温力学性能
    3.3 纳米TiC_p对Al-Mg-Si合金冷轧板材的组织影响及室温强化机制
        3.3.1 纳米TiC_p对T6 处理后的Al-Mg-Si合金冷轧板材再结晶组织的影响
        3.3.2 纳米TiC_p对Al-Mg-Si合金板才在二次冷轧中的位错增殖影响
        3.3.3 纳米TiC_p的室温强化机制
    3.4 双相(TiC_p-TiB_(2p))/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材与单相TiC_p、TiB_(2p)/Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的组织与性能对比
        3.4.1 (TiC_p-TiB_(2p))/Al-Mg-Si 复合材料及纳米TiB_(2p)/Al-Mg-Si 复合材料冷轧板材的制备
        3.4.2 (TiC_p-TiB_(2p))/Al-Mg-Si 复合材料和TiB_(2p)/Al-Mg-Si 复合材料的铸态组织
        3.4.3 TiC_p/Al-Mg-Si复合材料,TiB_(2p)/Al-Mg-Si 复合材料和(TiC_p-TiB_(2p))/Al-Mg-Si 复合材料的轧制组织
        3.4.4 单相和双相Al-Mg-Si复合材料冷轧板材的室温力学性能
    3.5 单相及双相纳米颗粒的强化机制
    3.6 本章小结
第4章 纳米 TiC_p和纳米 TiB_(2p)对Al-Mg-Si冷轧板材的腐蚀行为的影响规律及机制
    4.1 引言
    4.2 腐蚀样品的制备及腐蚀方法
        4.2.1 腐蚀样品的制备
        4.2.2 加速腐蚀方法及溶液
        4.2.3 电化学腐蚀及浸泡腐蚀方法和溶液
    4.3 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si板材的加速腐蚀行为的影响规律..
        4.3.1 最大腐蚀深度
        4.3.2 加速腐蚀表面
    4.4 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si板材的电化学腐蚀行为影响规律..
        4.4.1 极化曲线
        4.4.2 阻抗性能测试
    4.5 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si板材的侵泡腐蚀行为的影响规律..
        4.5.1 耐盐水腐蚀的影响规律
        4.5.2 耐盐水腐蚀形貌
    4.6 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si冷轧板材的钝化行为、晶间腐蚀的影响规律及腐蚀机制
        4.6.1 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si冷轧板材晶粒形貌及其钝化行为的影响规律
        4.6.2 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si冷轧板材晶界处第二相数量及晶间腐蚀的影响
        4.6.3 纳米TiC_p和TiB_(2p)对Al-Mg-Si冷轧板材腐蚀性能的影响机制
    4.7 本章小结
第5章 纳米TiC_p对Al-Mg-Si板材在复合叠轧过程中组织和室温力学性能的影响规律及其作用机制
    5.1 引言
    5.2 单一 Al-Mg-Si基体合金、单一 TiC_p/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧板材的制备﹑组织和力学性能
        5.2.1 单一 Al-Mg-Si基体合金、单一 TiC_p/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧板材的制备
        5.2.2 单一 Al-Mg-Si基体合金、单一 TiC_p/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧初始板材的组织与力学性能
        5.2.3 Al-Mg-Si基体合金和TiC_p/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧板材的组织与力学性能
    5.3 Al-Mg-Si基体合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料累积叠轧复合板材的制备﹑组织和性能
        5.3.1 复合叠轧板材的制备
        5.3.2 Al-Mg-Si合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材的微观组织
        5.3.3 Al-Mg-Si合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材的力学性能
        5.3.4 Al-Mg-Si基体合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材中层状异质构型的强化机制
    5.4 不同交互叠轧工艺对Al-Mg-Si基体合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材组织与性能的影响规律
        5.4.1 Al-Mg-Si合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材的不同交互叠轧工艺
        5.4.2 不同交互叠轧工艺对Al-Mg-Si基体合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材组织的影响规律
        5.4.3 不同交互叠轧工艺对Al-Mg-Si基体合金+TiC_p/Al-Mg-Si复合材料复合叠轧板材组织的影响规律
        5.4.4 不同交互叠轧工艺对纳米TiC_p空间分布的影响
    5.5 不同交互叠轧工艺对 Al-Mg-Si合金+Ti Cp/Al-Mg-Si 复合材料复合叠轧板材的强度各向同性机制
    5.7 本章小结
第6章 结论
参考文献
作者简介及在攻读博士期间所取得的科研成果
致谢

(5)稀土掺杂同质多晶体发光材料的晶型及发光性质调控(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土发光材料简介
    1.2 同质多晶体及其相变
    1.3 同质多晶体相变与发光性能的关联性
    1.4 本学位论文的立项依据及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验过程
    2.2 实验表征
第三章 氧化铝同质多晶相荧光粉的制备与发光性能研究
    3.1 引言
    3.2 不同Eu~(2+)浓度掺杂α-Al_2O_3荧光粉的制备及发光性能
        3.2.1 Eu~(2+)掺杂α-Al_2O_3荧光粉的制备
        3.2.2 晶型结构分析
        3.2.3 激发和发射光谱分析
        3.2.4 Eu~(2+)离子的发光类型探讨
        3.2.5 漫反射光谱的分析
        3.2.6 量子效率分析
        3.2.7 热猝灭性能分析
    3.3 不同Eu~(2+)浓度掺杂θ-Al_2O_3荧光粉的制备及发光性能
        3.3.1 Eu~(2+)掺杂θ-Al_2O_3荧光粉的制备
        3.3.2 晶型结构分析
        3.3.3 激发和发射光谱分析
        3.3.4 漫反射光谱分析
        3.3.5 量子效率分析
        3.3.6 热猝灭性能分析
    3.4 不同Eu~(2+)浓度掺杂δ-Al_2O_3荧光粉的制备及发光性能
        3.4.1 Eu~(2+)掺杂δ-Al_2O_3荧光粉的制备
        3.4.2 晶型结构分析
        3.4.3 激发和发射光谱分析
        3.4.4 漫反射光谱的分析
        3.4.5 量子效率分析
        3.4.6 热猝灭性能分析
    3.5 不同Eu~(2+)浓度掺杂γ-Al_2O_3荧光粉的制备及发光性能
        3.5.1 Eu~(2+)掺杂γ-Al_2O_3荧光粉的制备
        3.5.2 晶型结构分析
        3.5.3 激发和发射光谱分析
        3.5.4 漫反射光谱的分析
        3.5.5 量子效率分析
        3.5.6 热猝灭性能分析
    3.6 不同晶型氧化铝XRD及发光性能分析
        3.6.1 Al_2O_3 相变过程分析
        3.6.2 Al_2O_3晶型调控及发光性能探讨
        3.6.3 不同晶型Al_2O_3色坐标分析
    3.7 本章小结
第四章 焦硅酸钇同质多晶相荧光粉的制备与发光性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同Ce~(3+)浓度掺杂α-YPS荧光粉的制备及发光性能
        4.2.1 Ce~(3+)掺杂α-YPS荧光粉的制备
        4.2.2 晶型结构分析
        4.2.3 激发和发射光谱分析
        4.2.4 漫反射光谱的分析
        4.2.5 量子效率分析
        4.2.6 热猝灭性能分析
    4.3 不同Ce~(3+)浓度掺杂β-YPS荧光粉的制备及发光性能的研究
        4.3.1 Ce~(3+)掺杂β-YPS荧光粉的制备
        4.3.2 晶型结构分析
        4.3.3 激发和发射光谱分析
        4.3.4 漫反射光谱分析
        4.3.5 量子效率分析
        4.3.6 热猝灭性能分析
    4.4 不同Ce~(3+)浓度掺杂γ-YPS荧光粉的制备及发光性能
        4.4.1 Ce~(3+)掺杂γ-YPS荧光粉的制备
        4.4.2 晶型结构分析
        4.4.3 激发和发射光谱分析
        4.4.4 漫反射光谱的分析
        4.4.5 量子效率分析
        4.4.6 热猝灭性能分析
    4.5 相同Ce~(3+)浓度掺杂不同晶型YPS的发光性能对比
        4.5.1 Ce~(3+)掺杂不同晶型YPS的 XRD分析
        4.5.2 Ce~(3+)掺杂不同晶型YPS的激发和发射光谱分析
    4.6 本章小结
第五章 磷酸钒钠同质多晶相荧光粉的制备与发光性能研究
    5.1 引言
    5.2 不同Eu~(2+)掺杂α-Na_3V_2(PO_4)_3荧光粉结构及其发光性能的研究
        5.2.1 α-Na_3V_2(PO_4)_3的晶型结构分析
        5.2.2 激发和发射光谱分析
        5.2.3 热猝灭性能分析
        5.2.4 量子效率分析
    5.3 Zr离子取代对α-Na_(2.84)V_2P_3O_(12):0.08Eu~(2+)发光材料发光性能的影响
        5.3.1 XRD物相性能及DSC数据分析
        5.3.2 发光光谱分析
        5.3.3 热猝灭性能分析
        5.3.4 量子效率分析
    5.4 Al离子取代对α-Na_(2.84)V_2P_3O_(12):0.08Eu~(2+)发光材料发光性能的影响
        5.4.1 XRD物相性能及DSC数据分析
        5.4.2 发光光谱分析
        5.4.3 热猝灭性能分析
        5.4.4 量子效率分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本学位论文总结
    6.2 展望
参考文献
在学期间取得的科研成果和科研情况说明
致谢

(6)Pr3+激活花状Sr3Al2O6橙红色长余辉材料性能分析与发光机理探究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 长余辉发光材料概述
    1.2 长余辉发光材料的基本组成
        1.2.1 基质材料
        1.2.2 激活剂
        1.2.3 辅助激活剂
        1.2.4 助熔剂
        1.2.5 电荷补偿剂
    1.3 红色长余辉发光材料概述
    1.4 红色长余辉发光材料的分类
        1.4.1 硫化物长余辉发光材料
        1.4.2 硫氧化物长余辉发光材料
        1.4.3 钛酸盐长余辉发光材料
        1.4.4 铝酸盐长余辉发光材料
        1.4.5 硅酸盐长余辉发光材料
        1.4.6 其它长余辉发光材料
    1.5 红色长余辉发光材料的制备方法
        1.5.1 高温固相法
        1.5.2 溶胶凝胶法
        1.5.3 微波法
    1.6 提高长余辉发光材料发光性能的方法
    1.7 长余辉发光机理
        1.7.1 Matsuzawa模型
        1.7.2 Dorenbos模型
        1.7.3 Aitasalo模型
        1.7.4 Clabau模型
        1.7.5 Aitasalo修正模型
        1.7.6 隧穿效应模型
    1.8 Sr_3Al_2O_6体系红色长余辉发光材料的研究进展
    1.9 本课题的研究意义
    参考文献
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品的制备
        2.2.1 样品Sr_3Al_2O_6:Pr~(3+)的制备
        2.2.2 样品Sr_3Al_2O_6:Pr~(3+),Sm~(3+)的制备
        2.2.3 样品Sr_3Al_2O_6:Pr~(3+),Dy~(3+)的制备
    2.3 样品表征
        2.3.1 X射线粉末衍射仪
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 紫外可见光吸收光谱
        2.3.4 X射线光电子能谱
        2.3.5 电子核磁共振技术
        2.3.6 激发和发射光谱
        2.3.7 余辉衰减曲线
        2.3.8 热释光谱分析
第三章 Pr~(3+)激活Sr_3Al_2O_6材料的性能分析及发光机理
    3.1 样品的结构表征
    3.2 能谱分析
    3.3 紫外可见吸收光谱
    3.4 激发-发射光谱
    3.5 热释光谱分析
    3.6 EPR光谱
    3.7 余辉衰减曲线
    3.8 发光机理
    3.9 本章小结
    参考文献
第四章 Sr_3Al_2O_6:Pr~(3+),Sm~(3+)材料性能分析及发光机理
    4.1 样品结构分析
    4.2 能谱分析
    4.3 紫外可见吸收光谱
    4.4 激发-发射光谱
    4.5 热释光谱分析
    4.6 余辉性能分析
    4.7 发光机理
    4.8 本章小结
    参考文献
第五章 Sr_3Al_2O_6:Pr~(3+),Dy~(3+)材料性能分析及发光机理
    5.1 结构表征
    5.2 能谱分析
    5.3 激发-发射光谱
    5.4 热释光谱分析
    5.5 余辉衰减曲线
    5.6 发光机理
    5.7 本章小结
    参考文献
结论与展望
致谢
攻读硕士学位期间完成的科研成果

(7)定向冷冻-压力浸渗制备仿生Al/B4C与Al/Al2O3复合材料(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 自然生物材料的设计结构
        1.2.1 贝壳与层状结构
        1.2.2 羊角与层状/管状结构
        1.2.3 骨骼与层状/梯度结构
        1.2.4 多种结构复合构型
    1.3 仿生结构复合材料的制备技术与研究现状
        1.3.1 仿贝壳层状复合材料
        1.3.2 仿羊角层状/管状复合材料
        1.3.3 仿骨骼层状/梯度复合材料
    1.4 定向冷冻技术制备仿生结构材料的研究进展
        1.4.1 定向冷冻技术原理
        1.4.2 定向冷冻技术的关键控制因素
        1.4.3 定向冷冻技术制备仿生复合材料的研究现状
    1.5 课题研究目的、研究内容和创新点
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 创新点
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 骨架材料
        2.1.2 浸渗金属
    2.2 技术路线
    2.3 高温润湿性测试
    2.4 真空-压力浸渗
    2.5 组织分析
        2.5.1 陶瓷骨架的线性收缩率与孔隙率
        2.5.2 复合材料的密度
        2.5.3 物相分析
        2.5.4 显微观察
    2.6 性能测试
        2.6.1 浆料粘度
        2.6.2 显微硬度
        2.6.3 弹性模量
        2.6.4 压缩强度
        2.6.5 弯曲强度
        2.6.6 断裂韧性
        2.6.7 原位弯曲
        2.6.8 磨损性能
第3章 定向冷冻-压力浸渗制备仿贝壳层状Al/B_4C复合材料
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
    3.3 骨架物相组成
    3.4 骨架微观结构
    3.5 高温润湿性与浸渗压力优化
    3.6 复合材料物相组成
    3.7 复合材料微观结构
    3.8 复合材料力学性能
    3.9 复合材料增韧机制
    3.10 本章小结
第4章 乳液定向冷冻-压力浸渗制备仿羊角层状/管状Al/Al_2O_3复合材料
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
    4.3 陶瓷骨架结构
    4.4 浆料粘度对陶瓷骨架微观结构的影响
    4.5 复合材料微观结构
    4.6 复合材料力学性能
        4.6.1 弹性模量
        4.6.2 压缩性能
        4.6.3 弯曲性能
    4.7 复合材料吸能机制与增韧机制
        4.7.1 吸能机制
        4.7.2 增韧机制
    4.8 本章小结
第5章 沉降/离心-定向冷冻-压力浸渗制备仿骨骼层状/梯度复合材料
    5.1 引言
    5.2 沉降-定向冷冻-压力浸渗制备层状/梯度Al/(Al_2O_3+Mullite)复合材料
        5.2.1 沉降分离动力学
        5.2.2 实验材料与方法
        5.2.3 梯度多孔陶瓷骨架
        5.2.4 复合材料结构
        5.2.5 复合材料力学性能
        5.2.6 复合材料断裂机制
    5.3 离心-定向冷冻-压力浸渗制备层状/梯度Al/Al_2O_3复合材料
        5.3.1 离心分离动力学
        5.3.2 实验材料与方法
        5.3.3 陶瓷浆料粘度
        5.3.4 离心旋转速率对陶瓷骨架结构的影响
        5.3.5 离心旋转时间对陶瓷骨架结构的影响
        5.3.6 复合材料微观结构与力学性能
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 工作展望
参考文献
作者简介及在攻读博士期间所取得的科研成果
致谢

(8)三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 半导体光催化概述
        1.1.1 半导体光催化技术的原理及应用
        1.1.2 半导体光催化材料分类
        1.1.3 半导体光催化材料性能的影响因素及改性
    1.2 半导体光催化剂简介
        1.2.1 SiC的基本性质与光催化研究现状
        1.2.2 g-C_3N_4的基本性质与光催化研究现状
        1.2.3 SiC/g-C_3N_4复合催化剂的研究现状
    1.3 催化载体研究简介
        1.3.1 催化载体形貌
        1.3.2 催化载体组分
        1.3.3 三维多孔Al_2O_3研究进展
    1.4 真空冷冻干燥技术概况
        1.4.1 真空冷冻干燥技术原理
        1.4.2 真空冷冻干燥技术研究现状
        1.4.3 真空冷冻干燥无机氧化物的应用
    1.5 论文选题依据和主要研究内容
    1.6 论文创新性
第二章 三维多孔Al_2O_3@SiC复合材料的制备及其光催化性能研究
    2.1 背景介绍
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 光催化测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 商用SiC纳米粒子的形貌结构表征
        2.3.2 样品的基本结构表征
        2.3.3 样品的形貌和组分含量表征
        2.3.4 样品的亲水性表征结果分析
        2.3.5 样品的导带与价带位置表征结果分析
        2.3.6 样品的光催化性质研究
        2.3.7 煅烧温度对材料性能的影响
    2.4 本章小结
第三章 三维多孔Al_2O_3@SiC/g-C_3N_4复合材料的制备及其光催化性能研究
    3.1 背景介绍
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 光催化测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的物相表征
        3.3.2 样品的形貌和组分含量表征
        3.3.3 样品的X射线电子能谱分析
        3.3.4 样品的亲水性表征结果分析
        3.3.5 样品的光催化性质研究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
致谢

(9)利用天然矿物制备Fe-Al2O3复合材料及矿物中微量元素对其性能的影响机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 白云鄂博矿及应用现状
        1.1.1 白云鄂博矿概述
        1.1.2 白云鄂博矿利用
        1.1.3 白云鄂博矿存在问题
    1.2 矿物制备复合材料
        1.2.1 钛铁矿制备复合材料
        1.2.2 铝土矿制备复合材料
        1.2.3 矿物制备复合材料优势
    1.3 复合材料增韧机制及Fe-Al_2O_3复合材料研究进展
        1.3.1 复合材料的增韧机制
        1.3.2 Fe-Al_2O_3复合材料制备研究
        1.3.3 Fe-Al_2O_3复合材料的应用研究
    1.4 本研究复合材料设计原则
    1.5 研究内容及意义
2 实验原料与方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 矿物类原料
    2.2 分析方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)分析
        2.2.3 X射线荧光光谱(XRF)分析
        2.2.4 电子背散射衍射(EBSD)分析
        2.2.5 差示扫描量热-热重(DSC-TG)分析
        2.2.6 电子探针(EPMA)分析
        2.2.7 性能测试
3 还原、烧结过程研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热力学计算
        3.3.2 还原过程的研究
        3.3.3 还原温度及还原时间的影响
    3.4 本章小结
4 复合材料的合成及强韧化机制的分析
    4.1 引言
    4.2 材料的制备
        4.2.1 成分设计
        4.2.2 复合材料制备过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 配碳量对样品结构及性能的影响
        4.3.2 工艺条件对样品结构和性能的影响
        4.3.3 金属颗粒在复合材料中的增韧机制分析
        4.3.4 微量元素对复合材料影响机理分析
    4.4 本章小结
5 杂质元素对复合材料结构及性能的影响研究
    5.1 引言
    5.2 材料的制备
        5.2.1 成分设计
        5.2.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 工艺条件优化实验
        5.3.2 杂质元素对材料性能的影响分析
        5.3.3 杂质元素对复合材料性能影响机理研究
    5.4 本章小结
6 稀土元素对Fe-Al_2O_3复合材料结构和性能的影响
    6.1 引言
    6.2 材料的制备
        6.2.1 成分设计
        6.2.2 样品的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 稀土添加对Fe-Al_2O_3复合材料物相及微观结构的影响
        6.3.2 稀土添加对复合材料性能的影响
        6.3.3 稀土元素对复合材料断裂模式的影响
        6.3.4 稀土元素对复合材料性能的影响机理分析
        6.3.5 稀土资源利用分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
    7.3 主要创新点
参考文献
在学研究成果
致谢

(10)Al2O3颗粒增强W合金的制备、组织结构与力学性能(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 W合金的概述及面临的问题
    2.2 W合金强韧化研究现状
        2.2.1 形变强化W合金
        2.2.2 固溶强化W合金
        2.2.3 弥散强化W合金
    2.3 增强体掺杂W粉的制备方法
        2.3.1 机械合金化
        2.3.2 共沸蒸馏法
        2.3.3 溶胶凝胶法
        2.3.4 冷冻干燥法
        2.3.5 水热合成法
    2.4 W合金烧结致密化方法
        2.4.1 微波烧结
        2.4.2 热等静压烧结
        2.4.3 放电等离子烧结
        2.4.4 感应烧结
    2.5 W合金组织热稳定性与性能演化的研究现状
    2.6 研究意义与研究内容
        2.6.1 研究意义
        2.6.2 研究内容
3 实验材料与方法
    3.1 实验材料
    3.2 技术路线
    3.3 样品制备
    3.4 差热分析
    3.5 组织结构表征方法
    3.6 力学性能测试方法
        3.6.1 密度
        3.6.2 硬度
        3.6.3 室温压缩
        3.6.4 断裂韧性
        3.6.5 高温压缩与拉伸
4 W-Al_2O_3复合粉体的制备动力学
    4.1 引言
    4.2 WO_3前驱体的制备动力学
        4.2.1 溶液pH值对WO_3前驱粉体相组成和组织形貌的影响
        4.2.2 溶液浓度对WO_3前驱粉体相组成和组织形貌的影响
        4.2.3 保温时间对WO_3前驱粉体相组成和组织形貌的影响
        4.2.4 WO_3前驱粉体的细化机制
    4.3 Al_2O_3前驱体的制备
    4.4 W-Al_2O_3复合粉体的制备研究
        4.4.1 复合粉体的煅烧工艺
        4.4.2 复合粉体的氢气还原
        4.4.3 Al_2O_3含量对W-Al_2O_3复合粉体组织形貌的影响
    4.5 Al_2O_3细化复合粉体的机制
    4.6 本章小结
5 烧结工艺对W-Al_2O_3合金组织结构与力学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 W-Al_2O_3复合粉体放电等离子烧结致密化
        5.2.1 烧结温度对W-Al_2O_3合金组织结构与力学性能的影响
        5.2.2 Al_2O_3含量对W-Al_2O_3合金组织结构与力学性能的影响
    5.3 W-Al_2O_3复合粉体感应烧结致密化
        5.3.1 烧结态W-Al_2O_3合金的组织结构
        5.3.2 烧结态W-Al_2O_3合金的密度、硬度与压缩性能
        5.3.3 烧结态W-Al_2O_3合金的断裂行为
    5.4 W-Al_2O_3合金致密化与细化的机制
        5.4.1 W-Al_2O_3合金致密化机制
        5.4.2 W-Al_2O_3合金晶粒细化机制
    5.5 本章小结
6 烧结态W-Al_2O_3合金的热加工特性
    6.1 引言
    6.2 W-Al_2O_3合金热加工本构方程的建立
        6.2.1 热模拟流变行为
        6.2.2 W-Al_2O_3合金热变形组织演变规律
        6.2.3 本构方程的建立
        6.2.4 本构方程的精度分析
    6.3 W-Al_2O_3合金热加工图的建立
        6.3.1 热加工图建立模型
        6.3.2 热加工图的建立与分析
    6.4 本章小结
7 旋锻工艺对W-Al_2O_3合金组织结构与力学性能的影响
    7.1 引言
    7.2 旋锻态W-Al_2O_3合金的组织结构
        7.2.1 旋锻态W-Al_2O_3合金的组织形貌
        7.2.2 旋锻态W-Al_2O_3合金的界面精细结构
    7.3 旋锻态W-Al_2O_3合金的密度和硬度
    7.4 旋锻态W-Al_2O_3合金的纳米压痕行为
    7.5 旋锻态W-Al_2O_3合金的断裂行为
    7.6 旋锻态W-Al_2O_3合金的高温拉伸行为
        7.6.1 W-Al_2O_3合金的应力-应变曲线与断口观察
        7.6.2 W-Al_2O_3合金的变形组织
    7.7 W-Al_2O_3合金的强化机制
    7.8 旋锻态W-Al_2O_3合金的组织热稳定性与性能演变
        7.8.1 温度对W-Al_2O_3合金组织热稳定性的影响
        7.8.2 温度对W-Al_2O_3合金硬度与断裂韧性演变的影响
    7.9 本章小结
8 结论、创新点与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

四、Al_2O_3样品制备技术及~(26)Al的AMS测量(论文参考文献)

  • [1]纤维用发光材料的助熔法制备及红色发光性能研究[D]. 薛昊龙. 江南大学, 2021(01)
  • [2]原位莫来石晶须增强高透硬质瓷及机理研究[D]. 苗立锋. 景德镇陶瓷大学, 2021(11)
  • [3]延伸波长InGaAs探测器钝化机理研究[D]. 万露红. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
  • [4]纳米TiC/TiB2颗粒对轧制Al-Mg-Si合金组织与性能的影响[D]. 庚润. 吉林大学, 2021
  • [5]稀土掺杂同质多晶体发光材料的晶型及发光性质调控[D]. 宋月心. 天津理工大学, 2021(08)
  • [6]Pr3+激活花状Sr3Al2O6橙红色长余辉材料性能分析与发光机理探究[D]. 刘思源. 闽南师范大学, 2021(12)
  • [7]定向冷冻-压力浸渗制备仿生Al/B4C与Al/Al2O3复合材料[D]. 杨立凯. 吉林大学, 2021(01)
  • [8]三维多孔Al2O3@SiC/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 高婷婷. 东北师范大学, 2021(12)
  • [9]利用天然矿物制备Fe-Al2O3复合材料及矿物中微量元素对其性能的影响机理研究[D]. 陈宇昕. 内蒙古科技大学, 2020(05)
  • [10]Al2O3颗粒增强W合金的制备、组织结构与力学性能[D]. 王长记. 北京科技大学, 2021(02)

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Al_2O_3~(26)Al的制样技术及AMS测量
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