稀土摻雜8YSZ粉體及陶瓷的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-01-18 17:37
氧化鋯具有高韌性,高抗彎強度,熔點高達2715℃,高電阻率,高折射率,低熱膨脹系數(shù),耐磨損,抗腐蝕性優(yōu)異、優(yōu)良的高溫化學(xué)穩(wěn)定性和聲子能量低等特點,是一種非常重要的結(jié)構(gòu)和功能材料,在航空、航天及國防工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。此外,氧化鋯作為一種優(yōu)異的稀土發(fā)光基質(zhì)材料,在其中摻雜Ho3+和Yb3+可以拓寬其在光功能透明陶瓷中的應(yīng)用。本文以ZrOCl2·8H2O,Y2O3,Yb2O3,Ho2O3等為原料,采用化學(xué)共沉淀法制備了8 mol%Y2O3穩(wěn)定的ZrO2(8YSZ)和Ho3+/Yb3+:8YSZ粉體,并使用氫氣氣氛燒結(jié)制備了8YSZ陶瓷。研究了燒結(jié)助劑及燒結(jié)工藝對8YSZ陶瓷顯微組織和力學(xué)性能的影響,并研究了煅燒溫度和Ho3+、Yb
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
2基陶瓷概述"> 1.2 ZrO2基陶瓷概述
2的晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)"> 1.2.1 ZrO2的晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)
2基陶瓷的研究進展"> 1.2.2 ZrO2基陶瓷的研究進展
1.3 8YSZ陶瓷的制備
1.3.1 8YSZ粉體的制備
1.3.2 8YSZ陶瓷的成型
1.3.3 8YSZ陶瓷的燒結(jié)
1.4 稀土發(fā)光材料概述
1.4.1 稀土摻雜發(fā)光原理
1.4.2 稀土發(fā)光材料研究進展
1.5 論文的研究目的及內(nèi)容
1.5.1 論文研究的目的
1.5.2 論文研究的內(nèi)容
第2章 實驗過程及方法
2.1 實驗方法
2.2 實驗過程
2.2.1 主要實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 實驗步驟
2.3 材料的測試與表征
2.3.1 XRD分析
2.3.2 TG-DTA分析
2.3.3 IR分析
2.3.4 形貌分析
2.3.5 相對密度
2.3.6 硬度
2.3.7 斷裂韌性
2.3.8 熒光以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光
第3章 8YSZ粉體制備及表征
3.1 TG-DTA分析
3.2 IR分析
3.3 XRD分析
3.4 8YSZ前驅(qū)體及粉體形貌分析
3.4.1 8YSZ前驅(qū)體及粉體形貌分析
3.4.2 不同醇水比例下制備的8YSZ粉體形貌分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 8YSZ陶瓷制備及性能分析
4.1 冷等靜壓對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.2 煅燒溫度對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.3 燒結(jié)助劑對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.3.1 ZnO對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
2對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響"> 4.3.2 TiO2對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
2O3對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響"> 4.3.3 La2O3對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.4 燒結(jié)溫度對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.5 保溫時間對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.6 不同醇水比例對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.7 本章小結(jié)
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體發(fā)光性能研究">第5章 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體發(fā)光性能研究
5.1 XRD分析
5.1.1 不同煅燒溫度下制備的納米粉體XRD分析
3+/Yb3+濃度的納米粉體XRD分析"> 5.1.2 摻雜不同Ho3+/Yb3+濃度的納米粉體XRD分析
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體熒光發(fā)光性能研究"> 5.2 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體熒光發(fā)光性能研究
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的激發(fā)光譜分析"> 5.2.1 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的激發(fā)光譜分析
5.2.2 煅燒溫度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響"> 5.2.3 Ho3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響"> 5.2.4 Yb3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究"> 5.3 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究
5.3.1 煅燒溫度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響"> 5.3.2 Ho3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響"> 5.3.3 Yb3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的發(fā)光機理研究"> 5.4 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的發(fā)光機理研究
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與前景展望
6.1 結(jié)論
6.2 前景展望
參考文獻
論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用注漿成型法制備高強度氧化鋁陶瓷的研究[J]. 趙華,黃麗華. 無機鹽工業(yè). 2017(09)
[2]微乳液法在無機納米材料制備中的應(yīng)用研究[J]. 武海虹,張文燕,路紹琰,趙旭,張琦,黃西平. 鹽科學(xué)與化工. 2017(05)
[3]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的機理及應(yīng)用[J]. 崔庚彥,丁楠. 技術(shù)與市場. 2017(05)
[4]氧化鋯陶瓷的制備與應(yīng)用[J]. 孫亞光,金昊,楊文龍,賀勝利. 中國陶瓷工業(yè). 2016(06)
[5]新型功能陶瓷材料的分類與應(yīng)用[J]. 劉炫志. 技術(shù)與市場. 2016(12)
[6]水熱法合成ZnO∶Ho,Yb發(fā)光粉及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性[J]. 李學(xué)芳,新梅,吳江濤. 人工晶體學(xué)報. 2016(11)
[7]水熱法制備氧化鋯超細粉體工藝研究[J]. 代文雙,楊煜. 遼寧科技學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[8]陶瓷材料微波燒結(jié)工藝與機理研究現(xiàn)狀[J]. 殷增斌,袁軍堂,程寓,汪振華,胡小秋. 硅酸鹽通報. 2016(05)
[9]低溫水熱法制備納米氧化鋯粉體[J]. 吳昊,史春燕,付曉輝,趙婉瑜,范冰冰,張銳. 硅酸鹽通報. 2015(11)
[10]釔摻雜ZrO2陶瓷的制備及性能研究[J]. 呂亮,常永勤,陳瓊,劉瑞朋,龍毅. 功能材料. 2015(17)
博士論文
[1]幾種新型稀土摻雜能量轉(zhuǎn)換材料及其高效發(fā)光特征[D]. 林涵.南京航空航天大學(xué) 2014
碩士論文
[1]CaO納米材料中Yb3+合作發(fā)光與敏化作用的研究[D]. 劉葉.吉林大學(xué) 2014
[2]硼—磷及硅—鋁熒光玻璃及玻璃陶瓷中稀土離子價態(tài)控制與光譜性質(zhì)研究[D]. 徐所成.天津理工大學(xué) 2011
[3]Y2O3穩(wěn)定ZrO2陶瓷透光性能研究及其改性[D]. 余芬.天津大學(xué) 2008
[4]凝膠注模成型反應(yīng)燒結(jié)碳化硅制備工藝研究[D]. 聶麗芳.山東大學(xué) 2007
本文編號:2985360
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
2基陶瓷概述"> 1.2 ZrO2基陶瓷概述
2的晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)"> 1.2.1 ZrO2的晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)
2基陶瓷的研究進展"> 1.2.2 ZrO2基陶瓷的研究進展
1.3 8YSZ陶瓷的制備
1.3.1 8YSZ粉體的制備
1.3.2 8YSZ陶瓷的成型
1.3.3 8YSZ陶瓷的燒結(jié)
1.4 稀土發(fā)光材料概述
1.4.1 稀土摻雜發(fā)光原理
1.4.2 稀土發(fā)光材料研究進展
1.5 論文的研究目的及內(nèi)容
1.5.1 論文研究的目的
1.5.2 論文研究的內(nèi)容
第2章 實驗過程及方法
2.1 實驗方法
2.2 實驗過程
2.2.1 主要實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 實驗步驟
2.3 材料的測試與表征
2.3.1 XRD分析
2.3.2 TG-DTA分析
2.3.3 IR分析
2.3.4 形貌分析
2.3.5 相對密度
2.3.6 硬度
2.3.7 斷裂韌性
2.3.8 熒光以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光
第3章 8YSZ粉體制備及表征
3.1 TG-DTA分析
3.2 IR分析
3.3 XRD分析
3.4 8YSZ前驅(qū)體及粉體形貌分析
3.4.1 8YSZ前驅(qū)體及粉體形貌分析
3.4.2 不同醇水比例下制備的8YSZ粉體形貌分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 8YSZ陶瓷制備及性能分析
4.1 冷等靜壓對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.2 煅燒溫度對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.3 燒結(jié)助劑對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.3.1 ZnO對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
2對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響"> 4.3.2 TiO2對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
2O3對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響"> 4.3.3 La2O3對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.4 燒結(jié)溫度對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.5 保溫時間對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.6 不同醇水比例對8YSZ陶瓷燒結(jié)性能的影響
4.7 本章小結(jié)
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體發(fā)光性能研究">第5章 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體發(fā)光性能研究
5.1 XRD分析
5.1.1 不同煅燒溫度下制備的納米粉體XRD分析
3+/Yb3+濃度的納米粉體XRD分析"> 5.1.2 摻雜不同Ho3+/Yb3+濃度的納米粉體XRD分析
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體熒光發(fā)光性能研究"> 5.2 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體熒光發(fā)光性能研究
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的激發(fā)光譜分析"> 5.2.1 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的激發(fā)光譜分析
5.2.2 煅燒溫度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響"> 5.2.3 Ho3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響"> 5.2.4 Yb3+摻雜濃度對納米粉體熒光發(fā)光性能的影響
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究"> 5.3 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究
5.3.1 煅燒溫度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響"> 5.3.2 Ho3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響"> 5.3.3 Yb3+摻雜濃度對納米粉體上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響
3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的發(fā)光機理研究"> 5.4 Ho3+/Yb3+:8YSZ納米粉體的發(fā)光機理研究
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與前景展望
6.1 結(jié)論
6.2 前景展望
參考文獻
論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用注漿成型法制備高強度氧化鋁陶瓷的研究[J]. 趙華,黃麗華. 無機鹽工業(yè). 2017(09)
[2]微乳液法在無機納米材料制備中的應(yīng)用研究[J]. 武海虹,張文燕,路紹琰,趙旭,張琦,黃西平. 鹽科學(xué)與化工. 2017(05)
[3]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的機理及應(yīng)用[J]. 崔庚彥,丁楠. 技術(shù)與市場. 2017(05)
[4]氧化鋯陶瓷的制備與應(yīng)用[J]. 孫亞光,金昊,楊文龍,賀勝利. 中國陶瓷工業(yè). 2016(06)
[5]新型功能陶瓷材料的分類與應(yīng)用[J]. 劉炫志. 技術(shù)與市場. 2016(12)
[6]水熱法合成ZnO∶Ho,Yb發(fā)光粉及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性[J]. 李學(xué)芳,新梅,吳江濤. 人工晶體學(xué)報. 2016(11)
[7]水熱法制備氧化鋯超細粉體工藝研究[J]. 代文雙,楊煜. 遼寧科技學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[8]陶瓷材料微波燒結(jié)工藝與機理研究現(xiàn)狀[J]. 殷增斌,袁軍堂,程寓,汪振華,胡小秋. 硅酸鹽通報. 2016(05)
[9]低溫水熱法制備納米氧化鋯粉體[J]. 吳昊,史春燕,付曉輝,趙婉瑜,范冰冰,張銳. 硅酸鹽通報. 2015(11)
[10]釔摻雜ZrO2陶瓷的制備及性能研究[J]. 呂亮,常永勤,陳瓊,劉瑞朋,龍毅. 功能材料. 2015(17)
博士論文
[1]幾種新型稀土摻雜能量轉(zhuǎn)換材料及其高效發(fā)光特征[D]. 林涵.南京航空航天大學(xué) 2014
碩士論文
[1]CaO納米材料中Yb3+合作發(fā)光與敏化作用的研究[D]. 劉葉.吉林大學(xué) 2014
[2]硼—磷及硅—鋁熒光玻璃及玻璃陶瓷中稀土離子價態(tài)控制與光譜性質(zhì)研究[D]. 徐所成.天津理工大學(xué) 2011
[3]Y2O3穩(wěn)定ZrO2陶瓷透光性能研究及其改性[D]. 余芬.天津大學(xué) 2008
[4]凝膠注模成型反應(yīng)燒結(jié)碳化硅制備工藝研究[D]. 聶麗芳.山東大學(xué) 2007
本文編號:2985360
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/2985360.html
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