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Gd2Ti2O7∶Ce粒子的表观活化能及发光性能

刘佳男 , 马伟民 , 马雷 , 纪连永 , 吴影 , 王花蕾 , 管仁国

稀有金属材料与工程

采用共沉淀法在不同母盐溶液浓度条件下合成出Gd2Ti2O7∶Ce纳米粒子;用XRD、SEM、TG-DTA等测试手段分析了样品的物相、形貌及发光性能;用热分析动力学计算不同升温速率下样品的活化能.结果表明:前驱体在升温过程的物相变化分3个阶段,用Doyle-Ozawa和Kissinger法分别对初始浓度为0.08和0.04 mol/L条件下各阶段表观活化能进行计算,其平均值为42.43、145.58、381.98 kJ·mol-1和51.28、161.51、446.30 kJ·mol-1,晶粒生长活化能分别为12.58和19.54 kJ·mol-1.浓度为0.08 mol/L时,1173 K煅烧2h制备出的纳米粒子表面活性较高,铈离子掺杂0.7％(摩尔分数)时发光强度最大.

关键词: Gd2Ti2O7∶Ce纳米粒子 , 热分析动力学 , 活化能 , 发光性能

折流杆换热器的数值模拟及优化设计

马雷 , 王英双 , 杨杰 , 刘志春 , 刘伟

工程热物理学报

在折流杆换热器的基础上,以水为流动介质,采用数值计算的方法,对不同折流杆杆型与间隔组合的折流杆式换热器进行流动与传热特性的分析.结果表明,折流杆杆型为椭圆杆,折流杆间隔为120 mm时,性能最好.

关键词: 换热器 , 折流杆 , 数值模拟 , 强化传热

水热-固相法制备Gd2Zr2O7纳米粒子

张倩 , 马伟民 , 马雷 , 李权 , 赵翔 , 陈响

人工晶体学报

以Gd2O3和ZrOCl2·8H2O为原料,氨水为矿化剂,在200℃和12 ～ 30 h的水热条件下合成的前驱体,经固相反应获得C,d2Zr2O7纳米粒子.用X射线衍射(XRD)、热重差热(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等测试手段分析了样品合成过程的物相变化、产物结构及形貌特征.结果表明:在n(Gd):n(Zr)=1∶1,水热合成温度200℃,pH =11,保温24h,合成的前驱体经1000℃、2h煅烧获得分散性好、形貌近球形、粒径约23nm的Gd2Zr2O7纳米粒子.

关键词: 水热-固相法 , Gd2Zr2O7 , 形貌 , 粒径

Gd2Zr2O7/ZrO2(3Y)复相粒子原位合成的影响因素

宋晗 , 马伟民 , 马雷 , 刘佳男 , 纪连永

人工晶体学报

采用原位合成法制备了Gd2Zr2O7/ZrO2(3Y)复相粒子.用XRD、SEM、TEM等测试手段分析了物相组成、产物结构和粉体形貌的影响因素.结果表明:当溶液初始浓度0.05 mol· L-1,体系温度0℃,滴定速率2 mL/min,pH=10,添加1wt％的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,经1000℃煅烧2h,获得样品的结晶度完整,颗粒较均匀,形貌近球形,粒径约50 nm,经衍射斑点分析Gd2Zr2O7为面心立方晶系,ZrO2(3Y)体心四方晶系,其中前者品格di11面的间距为0.304 nm.背散射电子像的明和暗相区分别显示出存在单相的Gd2Zr2O7和ZrO2(3Y)粒子.

关键词: Gd2Zr2O7/ZrO2(3Y)复相粒子 , 原位合成 , 影响因素

有机-无机Nano-SiO2/DCPDCE杂化材料的性能

贾园 , 颜红侠 , 唐玉生 , 马雷

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.03.012

为解决传统商用nano-SiO2粒子在双环戊二烯型氰酸酯(DCPDCE)树脂基体中容易团聚的问题,利用Sol-Gel法制备的有机-无机nano-SiO2为填料对DCPDCED进行改性.研究了有机-无机nano-SiO2含量对nano-SiO2/DCPDCE杂化材料力学性能、介电常数、介电损耗因子的影响.结果表明:有机-无机nano-SiO2较商用nano-SiO2在DCPDCE中分散更优；当有机-无机纳米SiO2含量为3.0wt％时,杂化材料的综合性能最优.

关键词: 双环戊二烯型氰酸酯树脂 , Sol-Gel法 , 介电常数 , 杂化材料

Structure properties and sintering densification of Gd2Zr2O7 nanoparticles prepared via different acid combustion methods

马雷 , 马伟民 , 孙旭东 , 刘佳男 , 纪连永 , 宋晗

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(14)60402-6

关键词:

BaZrO3∶(Ce、Pr)纳米粒子的制备及发光性能研究

吴影 , 马伟民 , 马雷 , 纪连永 , 刘佳男 , 王花蕾

人工晶体学报

采用醇水溶剂热法制备了BaZrO3∶(Ce、Pr)发光粒子.用XRD,SEM等测试技术分析了样品物相变化及形貌特征;用荧光光度计分析了样品的激发光谱和发射光谱.结果表明,当n(Ba)∶n(Zr) =0.7∶1,反应温度200℃,保温时间20 h,V(H2O)∶V(C2H5OH)=1∶3,pH=14时,制备出分散性良好、粒径约39.0 nm、形貌近似球形的BaZrO3∶(Ce、Pr)纳米粒子.当掺杂Ce3+、Pr3+摩尔浓度比为1∶3时,样品的发光强度最大.

关键词: BaZrO3∶(Ce、Pr) , 溶剂热法 , 发光特性

Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷制备及力学性能研究

刘佳男 , 马伟民 , 马雷 , 纪连永 , 吴影 , 王花蕾

人工晶体学报

用共沉淀法合成Gd2Ti2O7纳米粉体,经真空烧结制备不同ZrO2 (3Y)含量的Gd2Ti2O7/ZrO2(3Y)陶瓷.用XRD、SEM和力学性能试验等测试手段研究样品的物相、形貌和力学性能.结果表明:Gd2Ti2O7/ZrO2 (3Y)陶瓷的力学性能随ZrO2 (3Y)含量增加显著提高,ZrO2 (3Y)含量为90vol％时,样品的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性最大值分别达到20.95 GPa、199.21 MPa和8.17 MPa·m1/2.其原因是ZrO2 (3Y)固溶导致晶粒尺寸减小,过饱和析出ZrO2 (3Y)的颗粒弥散增韧,以及ZrO2(3Y)应力诱导相变增韧作用.

关键词: 共沉淀法 , Gd2Ti2O7/ZrO2 (3Y)陶瓷 , 真空烧结 , 力学性能

CoS2正极材料制备及电化学性能

魏明炜 , 马伟民 , 闻雷 , 马雷 , 李军 , 葛丽芳

人工晶体学报

以CoCl2·6H2O和CS(NH2)2为水热前驱物,在不同pH值下制备了CoS2粒子,对CoS2的物相组成、微观形貌、热稳定性和正极材料电化学性能进行表征和测试.结果表明,CoS2粒子在酸性和碱性溶液中形核生长机制不同,当pH =5和pH=10时分别获得黄铁矿结构CoS2粒子其形貌为类球形和不规则块状,对应热分解温度为650℃和610℃.在100 mA/cm2放电时,两种形貌CoS2正极材料的电化学性能基本相近;800 mA/cm2放电时,类球形CoS2放电比容量较块状CoS2高9.65％,并具有优于后者的高初始放电电压及低内阻特性.

关键词: 水热法 , CoS2 , 正极材料 , 热稳定性 , 电化学性能

(Y, Gd)₂O₃∶Eu³⁺纳米粒子制备过程中的合成动力学

朱红艳 , 马伟民 , 闻雷 , 管仁国 , 马雷 , 吴南

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00735

采用反向滴定共沉淀法制备出(Y, Gd)₂O₃∶Eu³⁺前躯体, 再在不同温度下煅烧, 获得(Y, Gd)₂O₃∶Eu³⁺纳米粒子, 用XRD和SEM对样品物相组成及形貌进行了表征; 用TG--DTA获得了样品在不同升温速率下的热分解曲线. 结果表明, 前躯体在煅烧过程中的物相变化分为3个阶段, 用Doyle-Ozawa法和Kissinger法分别计算出各个反应阶段的表观活化能, 其平均值分别为191.54, 557.05和236.58 kJ·mol^-1, 并建立了动力学方程; (Y, Gd)₂O₃∶Eu³⁺晶粒生长活化能是35.58 kJ·mol^-1, 纳米粒子形核过程中的晶粒长大由晶界扩散控制.

关键词: (Y, Gd)₂O₃∶Eu³⁺纳米粒子 , synthesis kinetics , activation energy , micro-morphology