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Sr掺杂对12CaO·7Al_2O_3电子化合物电输运及发射性能的影响
1
作者 赵伟康 张忻 +6 位作者 冯琦 赵吉平 刘洪亮 李凡 肖怡新 刘燕琴 张久兴 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期521-528,共8页
12CaO·7Al_2O_3电子化合物(C12A7:e~–)是一种具有低工作温度和低逸出功等优点的新型电子化合物阴极材料。通过高温固相反应结合放电等离子烧结制备Sr掺杂(Ca_(1–x)Sr_x)12A7 (0≤x≤0.05)块体,并在1100℃采用Ti颗粒还原20h成功... 12CaO·7Al_2O_3电子化合物(C12A7:e~–)是一种具有低工作温度和低逸出功等优点的新型电子化合物阴极材料。通过高温固相反应结合放电等离子烧结制备Sr掺杂(Ca_(1–x)Sr_x)12A7 (0≤x≤0.05)块体,并在1100℃采用Ti颗粒还原20h成功制得电子化合物(Ca_(1–x)Sr)x)12A7:e~–。第一性原理计算结果表明,(Ca_(1–x)Sr_x)12A7:e~–与C12A7:e~–相比,框架导带下移,费米能级附近态密度增加,这将有利于电输运和发射性能的优化。室温电输运测试结果表明, Sr掺杂有利于C12A7:e–电输运性能的优化,其中(Ca_(0.96)Sr_(0.04))12A7:e~–样品在室温下具有最高电导率(1136 S/cm)以及最高载流子浓度(2.13×1021 cm^(–3)),与相同条件下制备的C12A7:e–样品相比,载流子浓度提高近2个数量级,表明Sr掺杂可以有效缩短制备C12A7:e~–的制备时间。热电子发射性能测试结果表明,随着Sr掺杂量的增加,热电子发射性能逐渐提高,其中(Ca_(0.96)Sr_(0.04))12A7:e~–样品具有最佳的热发射性能,在1100℃外加电压3500V时,发射电流密度达到1.45A/cm^2,零场发射电流密度达到0.74 A/cm^2,理查生逸出功降低至1.86 eV。 展开更多
关键词 12cao·7al2o3电子化合物 Sr掺杂 电输运 发射性能
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12CaO·7Al2O3溶出动力学 被引量：16
2
作者 孙会兰 于海燕 +3 位作者 王波 苗瑜 涂赣峰 毕诗文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1920-1925,共6页
采用粒径不变的收缩未反应核模型法研究12CaO·7Al2O3溶出动力学,考察搅拌强度、溶出温度和碳碱浓度对12CaO·7Al2O3溶出性能的影响。结果表明:当搅拌速度达到600r/min之后,不再影响Al2O3溶出率,从而消除液膜扩散对溶出过程的影... 采用粒径不变的收缩未反应核模型法研究12CaO·7Al2O3溶出动力学,考察搅拌强度、溶出温度和碳碱浓度对12CaO·7Al2O3溶出性能的影响。结果表明:当搅拌速度达到600r/min之后,不再影响Al2O3溶出率,从而消除液膜扩散对溶出过程的影响;其它条件相同的情况下溶出温度和碳碱浓度越高,溶出性能越好;在实验范围内,溶出过程符合一级反应,受表面化学反应控制,频率因子为1.089×10-5,表观活化能为27.74kJ/mol。 展开更多
关键词 12cao·7al2o3 动力学 溶出 活化能 未反应核模型
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钙空位12CaO·7Al_2O_3晶体稳定性的计算机模拟 被引量：4
3
作者 潘晓林 于海燕 +3 位作者 田勇攀 苏航 涂赣峰 毕诗文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2914-2920,共7页
通过Materials Studio软件在建立完整的12CaO·7Al2O3晶体结构模型的基础上逐渐减少Ca原子数,使其形成Ca空位,对钙空位量为0~1.00的12CaO·7Al2O3晶体结构进行几何优化模拟,计算其晶格参量、晶体自由能、化学键布居数及键长等... 通过Materials Studio软件在建立完整的12CaO·7Al2O3晶体结构模型的基础上逐渐减少Ca原子数,使其形成Ca空位,对钙空位量为0~1.00的12CaO·7Al2O3晶体结构进行几何优化模拟,计算其晶格参量、晶体自由能、化学键布居数及键长等。结果表明:Ca空位对12CaO·7Al2O3晶体结构的稳定性有显著影响,随着Ca空位量的增加,12CaO·7Al2O3晶体晶格参量和晶胞体积逐渐降低,自由能逐渐增加,O—Ca键稳定性变差;当Ca空位量增加到0.75和1.00时,O—Ca键种类由4种减少到3种,且键长增大,从而导致12CaO·7Al2O3晶体的稳定性逐渐降低;分别合成钙空位量为0、0.50和1.00的12CaO·7Al2O3晶体,其在碳酸钠溶液中的分解率随着钙空位量的增加而增加,晶体稳定性与晶体学模拟结果相吻合。 展开更多
关键词 12cao·7al2o3 晶体结构 稳定性 钙空位 计算机模拟
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超声波强化溶出12CaO·7Al_2O_3的研究 被引量：2
4
作者 孙会兰 于海燕 +1 位作者 王波 涂赣峰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1729-1733,共5页
分别用常规溶出和超声波强化溶出对12CaO·7Al2O3的溶出性能进行了研究，结果发现：其他条件相同的情况下，有超声波作用时碳钠质量浓度为80g·L^-1的氧化铝溶出率高于碳钠质量浓度为120g·L^-1的常规溶出的氧化铝溶出率；... 分别用常规溶出和超声波强化溶出对12CaO·7Al2O3的溶出性能进行了研究，结果发现：其他条件相同的情况下，有超声波作用时碳钠质量浓度为80g·L^-1的氧化铝溶出率高于碳钠质量浓度为120g·L^-1的常规溶出的氧化铝溶出率；溶出温度为69℃的氧化铝溶出率高于常规溶出78℃时的氧化铝溶出率；在0～60min内，超声波作用时间越长强化效果越好；超声波功率在40～140W之间变化时，氧化铝溶出率呈逐渐增加而后平缓的趋势．此外，还初步探讨了超声波作用机理：超声波的照射提高了离子的运动速度，加速了传质的进行，破坏了颗粒之间的团聚，从而提高了氧化铝溶出率． 展开更多
关键词 12cao·7al2o3 超声波 溶出 机理 强化
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Pr掺杂12CaO·7Al_2O_3陶瓷材料的发光特性 被引量：1
5
作者 毛玉琴 蒲永平 韦继锋 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期455-458,464,共5页
采用传统高温固相反应法制备了12CaO·7Al2O3∶Pr3＋（C12A7∶Pr3＋）陶瓷,采用X射线粉末衍射（XRD）、电子扫描电镜（SEM）、激发光谱和发射光谱对样品的物相结构及发光性能进行了分析和表征。结果表明：C12A7∶Pr3＋陶瓷样品的衍... 采用传统高温固相反应法制备了12CaO·7Al2O3∶Pr3＋（C12A7∶Pr3＋）陶瓷,采用X射线粉末衍射（XRD）、电子扫描电镜（SEM）、激发光谱和发射光谱对样品的物相结构及发光性能进行了分析和表征。结果表明：C12A7∶Pr3＋陶瓷样品的衍射峰与C12A7的JCPDS卡片的衍射峰数据一致,属于立方晶系。激发光谱分布在440~490 nm的波长范围内,主激发峰位于488 nm处;发射光谱为多发射峰,最大发射峰位于615 nm处,是典型的Pr3＋的4f-4f和4f-5d激发产生能级跃迁导致的。随着Pr3＋掺杂量的增加,发光强度先增强后减弱,当掺杂浓度为0.2 mol%时,在615nm处发射峰强度达到最大。 展开更多
关键词 高温固相反应 12cao·7al2o3:Pr3+ 激发和发射光谱 发光特性
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双波长Pr^(3+)掺杂12CaO·7Al_2O_3的光存储特性 被引量：4
6
作者 郭宇 刘玉学 +4 位作者 闫小磊 严端廷 刘春光 赵立竹 徐长山 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期313-318,共6页
采用化学共沉淀法制备了Pr3+掺杂的12CaO.7Al2O3(C12A7∶Pr3+)材料。通过X射线衍射(XRD)、发射光谱、激发光谱、余辉衰减曲线、热释发光及光激励发光等测试手段系统研究了C12A7∶Pr3+材料的微观结构和光学性质。结果表明,C12A7是一种理... 采用化学共沉淀法制备了Pr3+掺杂的12CaO.7Al2O3(C12A7∶Pr3+)材料。通过X射线衍射(XRD)、发射光谱、激发光谱、余辉衰减曲线、热释发光及光激励发光等测试手段系统研究了C12A7∶Pr3+材料的微观结构和光学性质。结果表明,C12A7是一种理想的适合Pr3+掺杂的基质材料,C12A7∶Pr3+具有很强的位于491 nm的蓝绿光发射,其独特的双波长光存储对应在491,535 nm,有望成为理想的新型光存储材料。 展开更多
关键词 12cao.7al2o3 Pr3+离子 光存储
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12CaO·7Al_2O_3/5CaO·3Al_2O_3∶Sm^(3+)新型红色荧光粉的制备及发光性质 被引量：2
7
作者 张新阳 孙尚前 +2 位作者 严端廷 张猛 刘玉学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期911-916,共6页
采用自蔓延燃烧法制备了不同Sm3+掺杂浓度的12CaO·7Al2O3(C12A7∶x%Sm3+)荧光粉。在404nm近紫外光激发下,观察到了位于565,599,648 nm附近的3个光发射峰,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)能级跃迁。随着Sm3+掺杂浓度增加,红... 采用自蔓延燃烧法制备了不同Sm3+掺杂浓度的12CaO·7Al2O3(C12A7∶x%Sm3+)荧光粉。在404nm近紫外光激发下,观察到了位于565,599,648 nm附近的3个光发射峰,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)能级跃迁。随着Sm3+掺杂浓度增加,红光发射强度呈现了先增大后减小的规律,优化的Sm3+掺杂摩尔分数为1.5%,发光的浓度猝灭效应可归因于Sm3+之间发生了交叉弛豫过程。采取混相策略,通过降低初始粉体的煅烧温度至900℃获得了12CaO·7Al2O3/5CaO·3Al2O3:1.5%Sm3+(C12A7/C5A3∶Sm3+)混相荧光粉,进一步提高了红光发射强度。利用变温光致发光谱计算得到混相样品的热激活能约为200 meV,结果表明该混相荧光粉具有良好的热稳定性。 展开更多
关键词 12cao·7al2o3 5cao·3al2o3 Sm3+ 红光发射 光致发光
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12CaO·7Al_2O_3∶Ce^(3+)透明陶瓷的制备及其闪烁特性研究 被引量：2
8
作者 吕玲 张猛 +5 位作者 祝汉成 杨健 严端廷 刘春光 徐长山 刘玉学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1101-1105,共5页
采用高温固相法制备了不同Ce3+掺杂浓度的12Ca O·7Al2O3(C12A7∶x%Ce3+)陶瓷样品。在350 nm紫外光激发下,样品的发射光谱呈现为主峰位于440 nm的宽带,来源于Ce3+的5d1→2F5/2和2F7/2的辐射跃迁。随着Ce3+掺杂浓度的增加,发射强度增... 采用高温固相法制备了不同Ce3+掺杂浓度的12Ca O·7Al2O3(C12A7∶x%Ce3+)陶瓷样品。在350 nm紫外光激发下,样品的发射光谱呈现为主峰位于440 nm的宽带,来源于Ce3+的5d1→2F5/2和2F7/2的辐射跃迁。随着Ce3+掺杂浓度的增加,发射强度增大;当Ce3+摩尔分数超过0.7%时,有杂质相出现。为了进一步提高光致发光强度,采用自蔓延燃烧法合成了C12A7∶0.5%Ce3+陶瓷样品。在H2气氛下热处理,通过改变笼中阴离子基团的种类和数目提高了陶瓷闪烁特性(发光强度和衰减时间)。结果表明,C12A7∶Ce3+陶瓷是可应用于闪烁体的潜在材料。 展开更多
关键词 12cao·7al2o3 Ce3+ 闪烁特性 衰减时间 陶瓷
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高温烧结非稳态含钠铝酸钙矿相转变机理 被引量：2
9
作者 张迪 古霖 +2 位作者 刘二康 孙会兰 王波 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1740-1748,共9页
在CaO、Al2O3摩尔比为1.0、Na2O质量分数为12%和烧结温度为800~1350℃的条件下,研究Na2O-CaOAl2O3物料的物相转变、晶体稳定性、微观形貌及其与Na2CO3溶液的反应活性。结果表明:Na2O掺杂将促进12CaO·7Al2O3向2Na2O·3CaO·... 在CaO、Al2O3摩尔比为1.0、Na2O质量分数为12%和烧结温度为800~1350℃的条件下,研究Na2O-CaOAl2O3物料的物相转变、晶体稳定性、微观形貌及其与Na2CO3溶液的反应活性。结果表明:Na2O掺杂将促进12CaO·7Al2O3向2Na2O·3CaO·5Al2O3的转化;Na+取代优先生成的12CaO·7Al2O3结构中Ca2+位置进一步转化成2Na2O·3CaO·5Al2O3;升高烧结温度有利于12CaO·7Al2O3向2Na2O·3CaO·5Al2O3的转化速率,同时也会增大Na2O的烧损,从而降低2Na2O·3CaO·5Al2O3的生成量;烧结温度为1350℃、时间为2.0 h时,Na2O-CaO-Al2O3物料的物相组成为12CaO·7Al2O3和2Na2O·3CaO·5Al2O3,Al2O3的溶出性能良好,约为98%。 展开更多
关键词 2Na2o·3cao·5al2o3 12cao·7al2o3 微观结构 晶体稳定性 氧化铝溶出性能
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