稀土掺杂8YSZ粉体及陶瓷的制备与性能研究

发布时间：2021-01-18 17:37

　　氧化锆具有高韧性,高抗弯强度,熔点高达2715℃,高电阻率,高折射率,低热膨胀系数,耐磨损,抗腐蚀性优异、优良的高温化学稳定性和声子能量低等特点,是一种非常重要的结构和功能材料,在航空、航天及国防工业领域具有广泛的应用前景。此外,氧化锆作为一种优异的稀土发光基质材料,在其中掺杂Ho³⁺和Yb³⁺可以拓宽其在光功能透明陶瓷中的应用。本文以ZrOCl₂·8H₂O,Y₂O₃,Yb₂O₃,Ho₂O₃等为原料,采用化学共沉淀法制备了8 mol%Y₂O₃稳定的ZrO₂（8YSZ）和Ho³⁺/Yb³⁺:8YSZ粉体,并使用氢气气氛烧结制备了8YSZ陶瓷。研究了烧结助剂及烧结工艺对8YSZ陶瓷显微组织和力学性能的影响,并研究了煅烧温度和Ho³⁺、Yb

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
2基陶瓷概述">    1.2 ZrO₂基陶瓷概述
2的晶体结构和物理化学性质">        1.2.1 ZrO₂的晶体结构和物理化学性质
2基陶瓷的研究进展">        1.2.2 ZrO₂基陶瓷的研究进展
    1.3 8YSZ陶瓷的制备
        1.3.1 8YSZ粉体的制备
        1.3.2 8YSZ陶瓷的成型
        1.3.3 8YSZ陶瓷的烧结
    1.4 稀土发光材料概述
        1.4.1 稀土掺杂发光原理
        1.4.2 稀土发光材料研究进展
    1.5 论文的研究目的及内容
        1.5.1 论文研究的目的
        1.5.2 论文研究的内容
第2章 实验过程及方法
    2.1 实验方法
    2.2 实验过程
        2.2.1 主要实验原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验步骤
    2.3 材料的测试与表征
        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 相对密度
        2.3.6 硬度
        2.3.7 断裂韧性
        2.3.8 荧光以及上转换发光
第3章 8YSZ粉体制备及表征
    3.1 TG-DTA分析
    3.2 IR分析
    3.3 XRD分析
    3.4 8YSZ前驱体及粉体形貌分析
        3.4.1 8YSZ前驱体及粉体形貌分析
        3.4.2 不同醇水比例下制备的8YSZ粉体形貌分析
    3.5 本章小结
第4章 8YSZ陶瓷制备及性能分析
    4.1 冷等静压对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.2 煅烧温度对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.3 烧结助剂对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
        4.3.1 ZnO对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
2对8YSZ陶瓷烧结性能的影响">        4.3.2 TiO₂对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
2O₃对8YSZ陶瓷烧结性能的影响">        4.3.3 La₂O₃对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.4 烧结温度对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.5 保温时间对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.6 不同醇水比例对8YSZ陶瓷烧结性能的影响
    4.7 本章小结
3+/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体发光性能研究">第5章 Ho³⁺/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体发光性能研究
    5.1 XRD分析
        5.1.1 不同煅烧温度下制备的纳米粉体XRD分析
3+/Yb³⁺浓度的纳米粉体XRD分析">        5.1.2 掺杂不同Ho³⁺/Yb³⁺浓度的纳米粉体XRD分析
3+/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体荧光发光性能研究">    5.2 Ho³⁺/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体荧光发光性能研究
3+/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体的激发光谱分析">        5.2.1 Ho³⁺/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体的激发光谱分析
        5.2.2 煅烧温度对纳米粉体荧光发光性能的影响
3+掺杂浓度对纳米粉体荧光发光性能的影响">        5.2.3 Ho³⁺掺杂浓度对纳米粉体荧光发光性能的影响
3+掺杂浓度对纳米粉体荧光发光性能的影响">        5.2.4 Yb³⁺掺杂浓度对纳米粉体荧光发光性能的影响
3+/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体上转换发光性能研究">    5.3 Ho³⁺/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体上转换发光性能研究
        5.3.1 煅烧温度对纳米粉体上转换发光性能的影响
3+掺杂浓度对纳米粉体上转换发光性能的影响">        5.3.2 Ho³⁺掺杂浓度对纳米粉体上转换发光性能的影响
3+掺杂浓度对纳米粉体上转换发光性能的影响">        5.3.3 Yb³⁺掺杂浓度对纳米粉体上转换发光性能的影响
3+/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体的发光机理研究">    5.4 Ho³⁺/Yb³⁺：8YSZ纳米粉体的发光机理研究
    5.5 本章小结
第6章 结论与前景展望
    6.1 结论
    6.2 前景展望
参考文献
论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]CaO纳米材料中Yb3+合作发光与敏化作用的研究[D]. 刘叶.吉林大学 2014
[2]硼—磷及硅—铝荧光玻璃及玻璃陶瓷中稀土离子价态控制与光谱性质研究[D]. 徐所成.天津理工大学 2011
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本文编号：2985360