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IN6203DS镍基高温合金与Y_(2)O_(3)陶瓷型壳的界面反应行为研究
1
作者 董龙沛 徐辉 +4 位作者 赵云松 王振梼 甘有禄 王恩会 侯新梅 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期99-104,共6页
为探究Y_(2)O_(3)陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金(以下简称“IN6203DS合金”)低压工作叶片制备的可行性,采用Y_(2)O_(3)粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y_(2)O_(3)陶瓷型壳,基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合... 为探究Y_(2)O_(3)陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金(以下简称“IN6203DS合金”)低压工作叶片制备的可行性,采用Y_(2)O_(3)粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y_(2)O_(3)陶瓷型壳,基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合金/Y_(2)O_(3)陶瓷型壳界面反应行为,明晰了合金熔体与陶瓷型壳间的相互作用机制。结果表明:IN6203DS合金/Y_(2)O_(3)陶瓷型壳界面反应的发生归结为物理渗透和化学反应的协同作用。反应后的IN6203DS合金表面有轻微黏砂,其界面反应层厚度约为4~8μm,包括外层的型壳混合部分扩散到界面的合金氧化物和内层的富Hf氧化物。反应后的型壳面层有剥落,其界面反应层厚度约10~20μm。因此,Y_(2)O 3陶瓷型壳可满足某型燃气轮机IN6203DS合金的研制需求。 展开更多
关键词 IN6203Ds y_(2)o_(3)陶瓷型壳 界面反应
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新型Y_(2)O_(3)-SiO_(2)增强ZrO_(2)复合气凝胶的制备及性能研究
2
作者 李占峰 隋学叶 +2 位作者 唐文哲 刘瑞祥 王蒙蒙 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期138-143,共6页
ZrO_(2)在高温下的相变会引发ZrO_(2)气凝胶的结构坍塌,为了提高ZrO_(2)气凝胶的高温稳定性,以低成本、无毒的巯基琥珀酸为凝胶促进剂,八水氧氯化锆、六水硝酸钇、正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Y_(2)O_(3)-SiO_(2)增强ZrO_... ZrO_(2)在高温下的相变会引发ZrO_(2)气凝胶的结构坍塌,为了提高ZrO_(2)气凝胶的高温稳定性,以低成本、无毒的巯基琥珀酸为凝胶促进剂,八水氧氯化锆、六水硝酸钇、正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Y_(2)O_(3)-SiO_(2)增强ZrO_(2)复合气凝胶,并加入莫来石纤维,制备了莫来石纤维复合Y_(2)O_(3)-SiO_(2)增强ZrO_(2)材料,研究了Y_(2)O_(3)和ZrO_(2)的物质的量比(分别为1∶40、1∶20、1∶10和1∶5)、SiO_(2)和ZrO_(2)的物质的量比(分别为1∶10、1∶5、3∶10和2∶5)对ZrO_(2)气凝胶的凝胶时间、孔结构以及高温性能的影响。结果表明:Y_(2)O_(3)和SiO_(2)可有效缩短凝胶时间;掺入SiO_(2)后,气凝胶的纳米孔结构更加均匀,但是掺入Y_(2)O_(3)后,气凝胶的骨架变粗,表现出杂乱的纳米孔结构;Y_(2)O_(3)和SiO_(2)有效地阻碍了ZrO_(2)的高温相变,降低了ZrO_(2)的高温收缩率;制备Y_(2)O_(3)-SiO_(2)增强ZrO_(2)复合气凝胶的最佳配比为:n(Y_(2)O_(3))∶n(SiO_(2))∶n(ZrO_(2))=1∶3∶10。 展开更多
关键词 Zro_(2)气凝胶 y_(2)o_(3) sio_(2) 隔热
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Y_(2)O_(3)对H13热锻模基体表面激光熔覆Stellite6熔覆层热疲劳性能的影响
3
作者 周虎 李日榜 +6 位作者 李宁波 李谈 罗灵杰 王冰 程战 龙伟民 关常勇 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期130-138,共9页
热锻模锻技术是航空、航天、汽车等领域关键零件高效低成本批量制造的主要手段。热锻模作为热模锻件成形的关键装置,对锻件质量和成本的影响程度在整个生产环节中处于主导地位。然而,热锻模在使用过程中易出现开裂、变形及热疲劳等损伤... 热锻模锻技术是航空、航天、汽车等领域关键零件高效低成本批量制造的主要手段。热锻模作为热模锻件成形的关键装置,对锻件质量和成本的影响程度在整个生产环节中处于主导地位。然而,热锻模在使用过程中易出现开裂、变形及热疲劳等损伤,导致其失效。为此,采用激光熔覆技术在斗齿热锻模型腔表面制备Stellite6熔覆层和Y_(2)O_(3)/Stellite6复合熔覆层。通过超景深显微镜、扫描电子显微镜、维氏显微硬度计及热疲劳试验装置等试验仪器,研究H13热锻模基体、最佳工艺参数的Stellite6熔覆层及0.8wt.%Y_(2)O_(3)/Stellite6复合熔覆层在400/800次热疲劳试验下的裂纹及显微硬度变化。结果表明:在400次试验下,熔覆层的热疲劳性能明显优于H13热锻模基体;在800次试验下,Y_(2)O_(3)/Stellite6复合熔覆层显著提高了基体的热疲劳性、热稳定性和高温抗氧化性。同时,不同试样表面的显微硬度均有所降低,其中H13钢基体的硬度下降幅度最大,而Y_(2)O_(3)/Stellite6复合熔覆层的硬度下降幅度最小。 展开更多
关键词 激光熔覆 H13钢 y_(2)o_(3) 热循环 疲劳裂纹
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Y_(2)MgTiO_(6)∶Dy^(3+),Eu^(3+)荧光粉的发光性能及能量传递
4
作者 蒋小康 高峰 周恒为 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期353-359,共7页
本文采用溶胶-凝胶法合成了一系列Y_(2(0.97-x))Dy_(0.06)MgTiO_(6)∶2xEu^(3+)(YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+))荧光粉,并研究了Dy^(3+)、Eu^(3+)掺杂对样品物相、显微结构及荧光性能的影响。结果表明,所制备的YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+... 本文采用溶胶-凝胶法合成了一系列Y_(2(0.97-x))Dy_(0.06)MgTiO_(6)∶2xEu^(3+)(YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+))荧光粉,并研究了Dy^(3+)、Eu^(3+)掺杂对样品物相、显微结构及荧光性能的影响。结果表明,所制备的YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+)荧光粉均为双钙钛矿结构(P2_(1)/n),颗粒大小为1~2μm。当激发光波长为262 nm时,荧光粉的发射光谱表现出典型的Dy^(3+)、Eu^(3+)线状特征光谱,发射主峰分别为483(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2))、579(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2))和619 nm(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))。Dy^(3+)和Eu^(3+)之间存在明显的能量传递,机制为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。该荧光粉具备良好的热稳定性,在498 K下发光强度仍保持为室温的74.36%。通过改变Eu^(3+)浓度,荧光粉的发光颜色可实现从黄色到橙红色,YMT∶0.06Dy^(3+),2xEu^(3+)荧光粉在固态LED照明领域有一定的应用前景。 展开更多
关键词 y_(2)MgTio_(6) Dy^(3%PLUs%)、Eu^(3%PLUs%)共掺杂 溶胶-凝胶法 发光性能 热稳定性 LED
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Y_(2)O_(3)增强TC4合金焊激光熔覆仿真及微观组织性能研究 被引量：1
5
作者 魏家帅 石明全 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期90-98,共9页
TC4(Ti-6Al-4V)钛合金因其低密度、高比强度和良好的加工性能,在航空航天、航海石油和国防等领域得到了广泛应用。然而,其硬度低、耐磨性差,限制了其在摩擦工况下的使用。基于涂层与TC4基材的相容性及基体对生成相的润湿性原理,在TC4表... TC4(Ti-6Al-4V)钛合金因其低密度、高比强度和良好的加工性能,在航空航天、航海石油和国防等领域得到了广泛应用。然而,其硬度低、耐磨性差,限制了其在摩擦工况下的使用。基于涂层与TC4基材的相容性及基体对生成相的润湿性原理,在TC4表面制备了Ti基稀土激光熔覆层,研究了Y_(2)O_(3)对涂层显微硬度和耐磨性能的影响。通过COMSOL软件模拟单道和多道TC4粉末熔覆动态过程,结合试验研究温度变化与熔覆层厚度,阐明了熔覆机理并验证了模型的正确性。对熔覆层的组织结构和物相组成进行了详细分析,利用显微维氏硬度计测量熔覆层硬度,结果表明,Y_(2)O_(3)增加显著减少了气泡和裂纹数量,促进了组织细化。为TC4表面激光熔覆涂层的微观组织调控、成形质量提供了试验和理论依据。 展开更多
关键词 TC4钛合金 y_(2)o_(3)增强 激光熔覆 微观组织 耐磨性能 显微硬度 CoMsoL仿真 组织细化
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Y_(3)Al_(5)O1_(2)掺杂对Y_(2)Zr_(2)O_(7)-Y_(3)Al_(5)O1_(2)陶瓷涂层的微观组织结构和高温烧结行为的影响
6
作者 林玥 郑越 +6 位作者 薛召露 于海原 王伟 刘广华 巩秀芳 张振亚 张世宏 《表面技术》 北大核心 2025年第19期236-245,共10页
目的针对Y_(2)Zr_(2)O_(7)陶瓷涂层断裂韧性不足及高温烧结易导致性能退化的问题,本研究旨在通过引入Y_(3)Al_(5)O1_(2)(YAG)第二相,调控复合涂层的微观组织与晶界结构,协同提升其力学性能与抗烧结能力。方法以ZrO_(2)、Y_(2)O_(3)、Al_... 目的针对Y_(2)Zr_(2)O_(7)陶瓷涂层断裂韧性不足及高温烧结易导致性能退化的问题,本研究旨在通过引入Y_(3)Al_(5)O1_(2)(YAG)第二相,调控复合涂层的微观组织与晶界结构,协同提升其力学性能与抗烧结能力。方法以ZrO_(2)、Y_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)为原料,通过喷雾造粒制备不同YAG掺杂量(0、10%、15%、20%,物质的量分数)的团聚喷涂粉末,并利用大气等离子喷涂技术制备(1‒x)Y_(2)Zr_(2)O_(7)-xY_(3)Al_(5)O1_(2)复合涂层,系统表征涂层的物相演变、微观形貌及力学性能;通过1400℃下24~96 h的等温烧结实验,分析YAG对晶粒生长、相稳定性及断裂韧性的影响机制。结果掺杂YAG后涂层的微观组织更加致密;不掺YAG的涂层主要是由c-ZrO_(2)物相组成,还有极少量的Y_(2)O_(3)物相存在;掺杂YAG的涂层除了c-ZrO_(2)相外,还有少量的Al_(2)Y_(4)O_(9)和非晶相存在;0.1YAG掺杂的涂层的结合强度达到43.71 MPa。在1400℃烧结后,涂层中Al_(2)Y_(4)O_(9)相消失且涂层中析出了较多细小的YAG晶粒;掺杂YAG后涂层中c-ZrO_(2)的晶粒也得到了细化。结论YAG掺杂通过形成细晶结构、抑制氧空位迁移及晶界钉扎效应,显著提高了Y_(2)Zr_(2)O_(7)基涂层的抗烧结性与断裂韧性。其中,0.9Y_(2)Zr_(2)O_(7)-0.1Y_(3)Al_(5)O1_(2)复合涂层表现出最优的综合性能,表明其作为超高温热障涂层具有工程应用潜力。 展开更多
关键词 热障涂层 y_(2)Zr_(2)o_(7) y_(3)Al_(5)o1_(2) 高温烧结行为 断裂韧性
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Y_(2)O_(3)含量对Fe/FeAl_(2)O_(4)金属陶瓷显微结构的影响
7
作者 胡修勇 迟赫轩 张福顺 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第9期1490-1497,共8页
探讨了不同含量的Y_(2)O_(3)对Fe/FeAl_(2)O_(4)系金属陶瓷的微观结构、相组成及力学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,分析了Y_(2)O_(3)在陶瓷中形成的相及其对晶粒尺寸和致密度的影响。结果表明,少量(0... 探讨了不同含量的Y_(2)O_(3)对Fe/FeAl_(2)O_(4)系金属陶瓷的微观结构、相组成及力学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,分析了Y_(2)O_(3)在陶瓷中形成的相及其对晶粒尺寸和致密度的影响。结果表明,少量(0.2%)Y_(2)O_(3)的加入有效改善了金属相与陶瓷相之间的湿润性,抑制了孔隙的生成,并促进了陶瓷相晶粒的均匀分布,Y_(2)O_(3)的加入促进了钇硅化合物的生成,改相以棒状微晶的形式存在与FeAl_(2)O_(4)基体中,有助于提高材料的机械性能;而当Y_(2)O_(3)含量达到2%以上时,生成了大量的Al_(5)Y_(3)O_(12)相,抑制了晶粒的生长。力学性能测试结果显示,0.5%Y_(2)O_(3)添加量时,样品的密度、维氏硬度和抗弯强度达到了最优值,随着Y2O3含量增加至4%,力学性能出现下降。 展开更多
关键词 铁基金属陶瓷 y_(2)o_(3) 热力学计算 微晶
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Eu^(3+)掺杂Y_(2)O_(3)海绵状微米球的制备及其发光性能研究
8
作者 夏梓文 梁平 +3 位作者 冯扬 杨伟业 彭鸿雁 赵世华 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期104-109,共6页
以尿素为沉淀剂,六水硝酸钇(YN_(3)O_(9)·6H_(2)O)为唯一前驱体,采用水热法合成了Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)海绵状微米球,通过X射线衍射仪、能量色散谱仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、荧光分光光度计对其进行了表征,研... 以尿素为沉淀剂,六水硝酸钇(YN_(3)O_(9)·6H_(2)O)为唯一前驱体,采用水热法合成了Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)海绵状微米球,通过X射线衍射仪、能量色散谱仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、荧光分光光度计对其进行了表征,研究了反应条件对产物形貌、晶相结构、元素组成及光致发光性能的影响,并提出了海绵状微米球可能的形成机理。结果表明:当YN_(3)O_(9)·6H_(2)O与尿素摩尔比为1∶4且经800℃退火2h时,制备的产物为海绵状微米球结构;当尿素浓度减小时,所得产物为海绵状微米球和纳米颗粒;当尿素浓度增大时,所得产物为微米片和微米棒;Eu^(3+)掺杂浓度为6%(摩尔分数)时,海绵状微米球在波长617nm处出现最强的红光发射峰,对应Eu^(3+)的^(5)D0→^(7)F2跃迁,随着Eu^(3+)掺杂浓度的增加,发光强度明显下降。水热合成法操作简单、成本低,且制备的海绵状微米球结晶度较好、粒径分布均匀,仅改变沉淀剂的浓度就能实现对产物形貌特征的有效调控,为生产形貌可控和发光性能优异的Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)微米材料提供了参考。 展开更多
关键词 水热法 y_(2)o_(3)∶Eu^(3%PLUs%) 微米球 光致发光 掺杂
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Ti掺杂及热力加工对Cu-Y_(2)O_(3)复合材料组织与性能的影响
9
作者 刘佳 牛嘉乐 +1 位作者 周雄飞 张弘博 《热加工工艺》 北大核心 2025年第11期114-119,130,共7页
利用机械合金化制备了掺杂Ti的Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)复合粉体。采用放电等离子烧结(SPS)制备了不同Ti含量(0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%)的Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)复合材料。对烧结后的样品进行热力加工,工艺参数为800℃热轧10%,之后在800℃保温3... 利用机械合金化制备了掺杂Ti的Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)复合粉体。采用放电等离子烧结(SPS)制备了不同Ti含量(0.2wt%、0.4wt%、0.6wt%)的Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)复合材料。对烧结后的样品进行热力加工,工艺参数为800℃热轧10%,之后在800℃保温30 min后淬火,并冷轧50%,最后在450℃时效处理4 h。结果表明:Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)-xwt%Ti复合粉体经高能球磨后,树枝状铜粉转变为层片状铜粉,Y、Ti、O元素分布较均匀,且粉体粒度相较未掺杂Ti的更细小。随着Ti含量的增加,烧结态复合材料晶粒逐渐细化,显微硬度明显增加,导电率逐渐降低,Cu-1.0wt%Y_(2)O_(3)-0.6wt%Ti复合材料致密度、硬度及导电率分别为91.9%、93.7 HV及51.9%IACS。经热力加工后,复合材料导电率、硬度及致密度均有所提高,且复合材料断口出现大量韧窝,大尺寸韧窝里包裹着Y_(2)O_(3)颗粒,细小韧窝分布在复合材料基体中。 展开更多
关键词 Cu-y_(2)o_(3)复合材料 放电等离子烧结 热力加工
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H2S对Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化草酸二甲酯合成反应性能的影响
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作者 赵立红 梁旭 +4 位作者 蒋元力 刘振峰 谢肥东 蔡教民 谢进军 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期51-57,共7页
草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因... 草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因此探究H_(2)S对催化剂的毒害影响具有重要意义。采用固定床微反装置考察了H_(2)S对利用CO和MN合成DMO的Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化性能的影响。在反应温度为120℃、常压、n(CO)/n(MN)为2.0以及空速为3000 h^(-1)条件下,H_(2)S毒化处理催化剂后,其MN转化率由83%降低至64%左右。对中毒处理后的催化剂进行H_(2)还原处理,发现催化剂活性进一步降低,MN转化率稳定在51%左右。采用XRD、FT-IR、HRTEM和XPS等对新鲜催化剂、中毒处理后催化剂及H_(2)还原处理后催化剂进行了表征分析。结果表明,H_(2)S优先与催化剂表面Pd活性物种反应生成PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种,Pd颗粒内部仍保持Pd^(0)状态。H_(2)还原处理会脱除掉部分表面硫,部分氧化态Pd物种重新被还原为Pd^(0),但是还原处理造成Pd^(0)颗粒团聚长大。表面PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种占据并覆盖活性中心及Pd^(0)团聚长大是造成催化剂催化活性下降的主要原因。 展开更多
关键词 草酸二甲酯 Pd/α-Al_(2)o_(3)催化剂 H2s预处理 再生处理
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(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)对WC增强Ni基复合涂层组织结构及性能的影响
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作者 尹自豪 马兴华 +3 位作者 尹宇 马名浩 张树玲 郭峰 《表面技术》 北大核心 2025年第19期153-162,共10页
目的为了优化WC增强Ni基复合涂层的成型品质及其耐磨耐蚀性能,研究采用激光熔覆技术制备(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)/WC/Ni60A复合涂层。方法首先,在25%WC/Ni60A的基础涂层中,添加2%的(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)(0.0≤x≤1.0)双元稀土氧化... 目的为了优化WC增强Ni基复合涂层的成型品质及其耐磨耐蚀性能,研究采用激光熔覆技术制备(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)/WC/Ni60A复合涂层。方法首先,在25%WC/Ni60A的基础涂层中,添加2%的(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)(0.0≤x≤1.0)双元稀土氧化物,利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结合能谱仪(EDS)等表征工具,对涂层的物相组成、微观结构及元素分布进行分析。运用显微维氏硬度计(HV-1000)、摩擦磨损试验机(UMT-3)以及电化学工作站(CHI-760)等,对涂层的耐磨耐蚀性进行测试。结果通过激光熔覆制备的涂层组织致密,且与基体形成了牢固的冶金结合。XRD分析揭示,该复合涂层主要由γ-Ni枝晶和γ相结构的(Fe,Ni)固溶体构成,而在添加(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)后,还检测到了Ni_(2)Y、Gd_(2)Fe_(17)Si等化合物的析出。由SEM和EDS的观察分析结果可知,涂层厚度约为1.5 mm,熔覆层无孔洞和裂纹等缺陷,组织分布均匀,未出现元素偏析现象。硬度测试数据表明,随着x值的增大,复合涂层的平均显微硬度呈上升趋势,在x=0.8时达到峰值465.61HV,约为基体硬度的2.3倍。在摩擦磨损测试中,当x=0.8时,复合涂层展现出最低的摩擦系数(约0.45)和最小的磨损率(约2.09×10^(‒3) mm^(3)/(N·m)),较未添加(Y_(1‒x)Gd_(x))_(2)O_(3)的涂层,耐磨损性能提升了58.78%。电化学测试结果则显示,当x=0.2时,复合涂层的耐蚀性能最为优异,此时的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为‒0.3872 V和2.192×10^(‒6) A/cm^(2),但随着x值的继续增大,耐蚀性能逐渐减弱。结论双元稀土氧化物的掺入能够显著提升WC/Ni60A涂层的耐磨耐蚀性能,预示着该材料在极端海洋环境下的表面防护领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 激光熔覆 WC/Ni60A涂层 (y_(1‒x)Gd_(x))_(2)o_(3)双元稀土氧化物 组织结构 耐磨耐腐蚀性能
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大气等离子喷涂Y_(3)Al_(5)O_(12)/Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的CMAS腐蚀抗力 被引量：1
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作者 李捷 罗志新 +3 位作者 崔阳 张广珩 孙鲁超 王京阳 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期671-680,I0001,I0002,共12页
探索能够有效抵抗1300℃及以上温度钙镁铝硅酸盐(Calcium-Magnesium-Aluminum-Silicate,CMAS)腐蚀的新材料是近年来先进航空发动机用环境障涂层研究的重点任务。本工作围绕具有超强CMAS腐蚀抗力的YAG(Y_(3)Al_(5)O_(12))/Al_(2)O_(3)体... 探索能够有效抵抗1300℃及以上温度钙镁铝硅酸盐(Calcium-Magnesium-Aluminum-Silicate,CMAS)腐蚀的新材料是近年来先进航空发动机用环境障涂层研究的重点任务。本工作围绕具有超强CMAS腐蚀抗力的YAG(Y_(3)Al_(5)O_(12))/Al_(2)O_(3)体系,采用大气等离子喷涂(Atmospheric Plasma Spraying,APS)技术制备了具有共晶成分的YAG/Al_(2)O_(3)涂层。通过在1100、1300和1500℃对制备态涂层进行热处理,获得了具有不同微观结构的YAG/Al_(2)O_(3)涂层。利用不同表征手段研究了YAG/Al_(2)O_(3)涂层抵抗1300℃CMAS腐蚀的性能及微观结构对涂层腐蚀抗性的影响。研究结果发现,经不同温度热处理的YAG/Al_(2)O_(3)涂层与CMAS的反应产物均为石榴石结构固溶体、CaAl_(2)Si_(2)O_(8)和Ca_(2)MgSi_(2)O_(7)。腐蚀机制研究发现,1100℃热处理YAG/Al_(2)O_(3)涂层与CMAS反应界面的近连续分布石榴石固溶体层可有效阻隔CMAS腐蚀元素的扩散;1500℃热处理YAG/Al_(2)O_(3)涂层晶粒尺寸的增加及晶界数量的减少可降低涂层材料在CMAS中的溶解速率,二者均可通过影响腐蚀过程中的离子传输速率而影响各生成物的竞争析出,进而提升涂层的CMAS腐蚀抗力。本工作为YAG/Al_(2)O_(3)涂层热处理工艺优化提供了借鉴,并为通过微观结构优化调控YAG/Al_(2)O_(3)涂层的CMAS腐蚀抗力提供了新思路。 展开更多
关键词 yAG(y_(3)Al_(5)o_(12))/Al_(2)o_(3) 大气等离子喷涂 环境障涂层 CMAs腐蚀抗力 晶界腐蚀 热处理温度
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Y_(2)O_(3)-MgO外加量对Isobam凝胶流延氮化硅性能的影响 被引量：1
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作者 付杰 刘源 +4 位作者 赵振威 孔源 杨露君 王安修 马成良 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第5期400-404,共5页
针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题,以Isobam(异丁烯马来酸酐共聚物)为凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y_(2)O_(3)-MgO(Y_(2)O_(3)和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4%、6%、8%和10%),通过凝胶流延成... 针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题,以Isobam(异丁烯马来酸酐共聚物)为凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y_(2)O_(3)-MgO(Y_(2)O_(3)和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4%、6%、8%和10%),通过凝胶流延成型制备了Si流延片,在1400℃氮气气氛下保温2 h后,升温至1750℃保温2 h两步烧结制备了Si_(3)N_(4)陶瓷基板试样。探究了烧结助剂外加量对氮化硅陶瓷基板性能的影响。结果表明:添加Y_(2)O_(3)-MgO烧结助剂可促进烧结后试样α-Si_(3)N_(4)向β-Si_(3)N_(4)的转变;随着Y_(2)O_(3)-MgO烧结助剂外加量(w)从4%增至8%,烧结过程中生成了更多的液相,促进了液相传质,导致长柱状β-Si_(3)N_(4)晶粒增多和生长,试样的致密度、硬度、断裂韧性、抗弯强度、热导率随着烧结助剂外加量的增加而增大。但当烧结助剂外加量(w)为10%时,由于β-Si_(3)N_(4)晶粒的异常长大,试样的各项性能均下降。当烧结助剂外加量为8%(w)时,氮化硅试样的综合性能最好。 展开更多
关键词 氮化硅陶瓷 y_(2)o_(3)-Mgo烧结助剂 凝胶流延成型 Isobam 两步烧结
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S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)的构筑及光催化还原CO_(2)性能 被引量：3
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作者 刘平 朱成才 +1 位作者 李艳阳 要红昌 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期197-208,共12页
通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽... 通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽进行光催化反应。优化后的材料光照5 h后CO_(2)还原产物CO和CH_(4)的产量分别为7.87和4.88μmol·g^(-1)。相对于单相组分,CO和CH_(4)的产量明显提高。光催化活性的提高,归因于ZnFe_(2)O_(4)和WO_(3)异质结的形成以及光生载流子的S型电荷传输模式。 展开更多
关键词 Co_(2)还原 光催化活性 ZnFe_(2)o_(4)/Wo_(3) 异质结 s型电荷传输模式
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亚微米球形Y_(2)O_(3)粉体及其透明陶瓷的制备 被引量：2
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作者 刘焱 覃显鹏 +4 位作者 甘霖 周国红 章天金 王士维 陈鹤拓 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期691-696,共6页
Y_(2)O_(3)以其优良的物理化学性质和在280 nm~8μm宽频段内的高透明性,而广泛应用于激光介质或光学窗口等领域。制备高透明的Y_(2)O_(3)陶瓷是目前的研究热点和难点,而高质量的粉体是制备高透明Y_(2)O_(3)陶瓷的关键,尿素均相沉淀法以... Y_(2)O_(3)以其优良的物理化学性质和在280 nm~8μm宽频段内的高透明性,而广泛应用于激光介质或光学窗口等领域。制备高透明的Y_(2)O_(3)陶瓷是目前的研究热点和难点,而高质量的粉体是制备高透明Y_(2)O_(3)陶瓷的关键,尿素均相沉淀法以其爆发成核和均匀可控的阴离子释放机制成为制备单分散颗粒的主要方法。本工作以硝酸钇和尿素为原料,采用尿素均相沉淀法制备了单分散、亚微米级的球形Y_(2)O_(3)粉体。采用不同方法研究了Y_(2)O_(3)前驱体和煅烧后粉体的结构、物相演变和形貌。前驱体的颗粒尺寸约为330 nm,800℃煅烧2 h得到的Y_(2)O_(3)粉体尺寸约为260 nm。在800℃煅烧后即可得到纯相的Y_(2)O_(3)粉体,粉体呈球形,分散性好,且粒径均匀。以该Y_(2)O_(3)粉体为原料,添加原子分数0.3%的Nb_(2)O_(5)为烧结助剂,在1780℃通过真空无压烧结成功制备了透明Y_(2)O_(3)陶瓷。材料的光学性质优良,即样品(厚度1 mm)的直线透过率在1100 nm处达到76.9%,在400 nm处达到65.6%。本工作为制备性能优良的Y_(2)O_(3)透明陶瓷提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 尿素均相沉淀法 亚微米球形y_(2)o_(3)粉体 透明y_(2)o_(3)陶瓷 Nb_(2)o_(5) 真空烧结
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Y_(2)O_(3)含量对大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构和力学性能的影响 被引量：2
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作者 马文强 赵晓琴 +4 位作者 安宇龙 卜珍宇 孙初锋 周惠娣 陈建敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期208-216,共9页
目的探究掺杂不同质量分数Y_(2)O_(3)对Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构及其力学性能的影响。方法采用大气等离子喷涂制备Al_(2)O_(3)涂层,以及Y_(2)O_(3)质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层。... 目的探究掺杂不同质量分数Y_(2)O_(3)对Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构及其力学性能的影响。方法采用大气等离子喷涂制备Al_(2)O_(3)涂层,以及Y_(2)O_(3)质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层。利用SEM、EDS对粉末以及不同涂层的形貌、组织结构、元素分布进行分析。使用XRD表征粉末和涂层的物相。使用显微硬度仪、纳米压痕测试仪和电子万能试验机对涂层的显微硬度、弹性模量以及断裂韧性等力学性能进行测试分析。结果Al_(2)O_(3)喷涂粉末的物相由α-Al_(2)O_(3)组成,而喷涂得到的Al_(2)O_(3)涂层则由α-Al_(2)O_(3)、γ-Al_(2)O_(3)组成。加入Y_(2)O_(3)后,对复合涂层中γ-Al_(2)O_(3)的生成有一定的抑制作用。随着喷涂粉末中Y_(2)O_(3)含量的增多,Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层表面未充分熔融的颗粒逐渐增加,复合涂层的孔隙率也越来越大,掺杂了10%Y_(2)O_(3)的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层的孔隙率最低,涂层最致密。Al_(2)O_(3)涂层具有最高的显微硬度值(1209HV0.3)和弹性模量(227 GPa)。随着Y_(2)O_(3)含量的增加,Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层的显微硬度与弹性模量逐渐降低。Al_(2)O_(3)-10%Y_(2)O_(3)复合涂层的弹性恢复率高达48.3%,并且其断裂韧性及抗塑性变形的能力也最好。结论掺杂了10%Y_(2)O_(3)的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层具有最致密的微观组织结构,其综合力学性能最好。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 Al_(2)o_(3)-y_(2)o_(3)复合涂层 孔隙率 微观结构 力学性能
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Pechini法制备Y_(2)O_(3)的煅烧温度对无压烧结AlON陶瓷透光性的影响 被引量：1
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作者 郭浩然 闫晖 +3 位作者 单英春 高铭泽 徐久军 李江涛 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第11期2004-2012,共9页
首先以Y(NO _(3))_(3)·6H _(2) O为Y源,采用Pechini法制备前驱体,然后通过煅烧制得纳米Y_(2)O_(3)粉体,再将其作为烧结助剂,在1880℃保温2.5 h无压烧结制备AlON透明陶瓷,研究前驱体煅烧温度对产物组成、形貌、粒度,以及所制备AlON... 首先以Y(NO _(3))_(3)·6H _(2) O为Y源,采用Pechini法制备前驱体,然后通过煅烧制得纳米Y_(2)O_(3)粉体,再将其作为烧结助剂,在1880℃保温2.5 h无压烧结制备AlON透明陶瓷,研究前驱体煅烧温度对产物组成、形貌、粒度,以及所制备AlON陶瓷透光性的影响规律。结果表明,提高前驱体煅烧温度会促进有机物分解,但也会造成Y_(2)O_(3)颗粒长大,有机物残留和过大粒度的Y_(2)O_(3)粉体都不利于获得高致密度的高透光性AlON陶瓷。900℃煅烧2 h所得纳米Y_(2)O_(3)粉体适合作为快速无压烧结制备AlON透明陶瓷的烧结助剂,所制备的AlON陶瓷在波长~3750 nm的透过率达83.4%。 展开更多
关键词 y_(2)o_(3) Pechini法 ALoN 透明陶瓷 烧结助剂 无压烧结
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水热法制备Y_2O_2S∶Dy^(3+),Mg^(2+),Ti^(4+)白色长余辉微纳米材料及发光性能 被引量：1
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作者 马建琴 黄平 +2 位作者 崔彩娥 王磊 田跃 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期354-360,共7页
采用水热法制备了白色长余辉微纳米发光材料Y2O2S∶x Dy3+,Mg2+,Ti4+(x=0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%),利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射光谱、色度坐标、余辉曲线和热释光谱对样品进行表征。结果表明:煅烧后,样品的形... 采用水热法制备了白色长余辉微纳米发光材料Y2O2S∶x Dy3+,Mg2+,Ti4+(x=0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%),利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射光谱、色度坐标、余辉曲线和热释光谱对样品进行表征。结果表明:煅烧后,样品的形貌为颗粒状,其粒径在150~250 nm之间;在359 nm的紫外光激发下,样品在488 nm和579 nm处有两个很强的发射峰,它们分别对应于Dy3+的蓝色跃迁(4F9/2→6H15/2)和黄色跃迁(4F9/2→6H13/2),适当比例的黄光和蓝光混合可以产生白光;当Dy3+浓度为2.0%(摩尔分数)时,样品的余辉性能最佳,用254 nm的低压汞灯照射10 min后,余辉时间可达到3600 s(≥1 mcd/m2)以上,与同样温度下高温固相法或溶胶凝胶法所制备样品的相比,其余辉性能得到了很大改善。 展开更多
关键词 水热法 长余辉发光材料 y_2o_2s:Dy^3%PLUs% Mg^2%PLUs% Ti^4%PLUs%
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Y_(2)O_(3)对氧化物结合Ti(C,N)复合材料性能的影响 被引量：1
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作者 程旭 邓承继 +7 位作者 董博 邹起良 丁军 王周福 朱万政 肖语嫣 祝洪喜 余超 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第3期195-198,共4页
为探究稀土氧化物对Ti(C,N)复合材料性能的影响,以TiO_(2)粉、石墨粉和Si粉为原料,Y_(2)O_(3)粉为烧结助剂,采用碳热还原氮化法经1600℃高温烧成制备氧化物结合Ti(C,N)材料。研究Y_(2)O_(3)添加量(加入质量分数分别为1%、2%、4%)对Ti(C... 为探究稀土氧化物对Ti(C,N)复合材料性能的影响,以TiO_(2)粉、石墨粉和Si粉为原料,Y_(2)O_(3)粉为烧结助剂,采用碳热还原氮化法经1600℃高温烧成制备氧化物结合Ti(C,N)材料。研究Y_(2)O_(3)添加量(加入质量分数分别为1%、2%、4%)对Ti(C,N)复合材料物相组成、显微形貌及物理性能的影响。结果表明,高温烧后试样的主物相均为Ti(C,N)、Ti_(3)O_(5)、α-石英及Y_(2)Si_(2)O_(7)。随Y_(2)O_(3)添加量的增大,试样中液相生成量增多,使Ti(C,N)晶粒粗化,Y_(2)Si_(2)O_(7)物相分布不均匀,试样的力学性能受损。当Y_(2)O_(3)添加量(w)为1%时,Ti(C,N)晶粒的平均尺寸约为0.76μm,复合材料具有较高致密度及优异的力学性能,其显气孔率、常温抗折强度和弹性模量分别为0.8%、242.2 MPa和230.3 GPa。 展开更多
关键词 y_(2)o_(3) Ti(C N) 碳热还原氮化法 常温抗折强度 晶粒尺寸
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Eu^(3+)/Dy^(3+)共掺Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉的发光性质研究 被引量：7
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作者 胡欣妍 曹龙菲 +1 位作者 李金华 李霜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2063-2068,共6页
稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像、新能源和激光等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质材料中,硼酸盐具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好... 稀土掺杂发光材料一直是科研领域研究的热点,被广泛应用于白光LED、温度传感、显示显像、新能源和激光等领域。基质的结构对于稀土离子光致发光特性有非常重要的影响,在众多发光基质材料中,硼酸盐具有透光范围宽、光学损伤阈值高、较好的热稳定性和化学稳定性等优点。碱土-稀土金属硼酸盐Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)具有出色的光学性能,对其发光性能的研究具有重要意义。稀土离子Eu^(3+)具4f^(6)电子层,是一种典型的下转换发光中心离子,常被选作红色发光材料的激活剂。Dy^(3+)具4f^(9)电子层,也是一种典型的下转换发光中心离子,在紫外光激发下,在蓝色光区和橙色光区有较强的荧光发射。采用高温固相法合成了Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)荧光粉,通过XRD和SEM对样品的结构和形貌进行了表征,XRD结果表明,1000℃烧结5 h,H_(3)BO_(3)过量20%为最佳制备条件,且少量的Eu^(3+)和Dy^(3+)掺杂并未改变Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)的晶格结构。SEM图像表明Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)基质的平均晶粒尺寸为2~4μm,10%Eu^(3+)单掺和5%Eu^(3+)/5%Dy^(3+)双掺样品与基质Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)的SEM图像相比,形貌和尺寸并没有发生明显的改变。Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的发光结果表明,分别在395和466 nm激发下,浓度为5%,10%和15%的Eu^(3+)单掺Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)荧光粉的主要发光位于593和613 nm的红光发射,峰强度随着Eu^(3+)浓度的增加呈现先增加后降低的变化形式,掺杂浓度为10%时发光强度最大,说明存在浓度猝灭现象。色坐标结果显示,激发波长由395 nm变化到466 nm,Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)荧光粉的发光颜色从橙红色向红色转变。引入Dy^(3+)后,Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)样品的发射光谱出现Dy^(3+)的486 nm的蓝光发射(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2))和576 nm的橙光发射(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)),并且随着Dy^(3+)浓度的增加,对Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(1,2,3,4)跃迁有抑制作用。色坐标结果显示通过调整掺杂离子Eu^(3+)和Dy^(3+)的比例可实现Sr_(3)Y_(2)(BO_(3))_(4)∶Eu^(3+)/Dy^(3+)荧光粉的颜色从红色区域向橙色区域转变,说明其在显示方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 sr_(3)y_(2)(Bo_(3))_(4)∶Eu^(3%PLUs%)/Dy^(3%PLUs%) 颜色可调 下转换发光
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