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Nd,Ce共掺YAG透明陶瓷的制备及其光谱性能研究

滕浩 , 李宇焜 , 林辉 , 李文杰 , 侯肖瑞 , 贾婷婷 , 易庆 , 周圣明

人工晶体学报

采用固相反应真空烧结法首次制备出Nd3+和Ce3+的掺杂浓度分别为1.0 at%和0.3 at%,Nd、Ce共掺YAG透明陶瓷,并对样品的相结构、显微结构、光学透过率和光谱性能进行了表征.结果表明,Nd3+和Ce3+都进入了YAG 晶格,样品的平均晶粒尺寸约为5 μm,1.5 mm样品的光学透过率除吸收带外基本都在75 at%以上.采用 467 nm 的激发源对样品Ce3+的5d能级进行激发,Ce3+通过对Nd3+的能量转移,实现了Nd3+的近红外发射,主荧光发射峰位于在1064 nm处,荧光寿命为256 μs.

关键词: 透明陶瓷 , Nd,Ce:YAG , 固相反应 , 真空烧结 , 光谱性能

射频磁控溅射法制备TiO2-xNx薄膜的结构性能研究

冯磊 , 罗士雨 , 黄涛华 , 林辉 , 滕浩 , 汪洪 , 周圣明

人工晶体学报

利用射频磁控溅射法室温下在Si(100)衬底上制备了N掺杂的TiO2薄膜,并且采用x射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射光谱对薄膜进行了表征.XRD结果表明在纯Ar和N2(33.3%)/Ar气氛下制备的TiO2-xNx薄膜均为单一的金红石相,薄膜结晶性良好,呈高度(211)择优取向,而在N2(50.0%)/Ar下制备的薄膜结晶性明显变差;对于N掺杂的TiO2薄膜,XPS表明部分N原子进入TiO2晶格,并且以N-Ti-O、N-O键以及间隙式N原子形式存在;透射光谱表明掺N后的TiO2薄膜吸收边发生了红移.

关键词: TiO2 , 射频磁控溅射 , 氮掺杂 , X射线光电子能谱

非晶硅薄膜制备及其晶化特性研究

罗士雨 , 冯磊 , 汪洪 , 林辉 , 滕浩 , 黄涛华 , 周圣明

人工晶体学报

用磁控溅射法在K9玻璃上沉积了非晶硅(a-Si)膜和a-Si/Al膜,并将其在流动的N2气氛下进行退火.对退火前后的样品进行Raman光谱、XRD和SEM表征和分析.Raman光谱表明随着退火温度的升高,a-Si膜的散射峰出现了明显的蓝移,但XRD结果表明薄膜仍为非晶态;而a-Si/Al膜在温度很低时就已经开始晶化.

关键词: 磁控溅射 , 非晶硅 , 多晶硅

异质衬底上HVPE法生长GaN厚膜的研究进展

贾婷婷 , 林辉 , 滕浩 , 侯肖瑞 , 王军 , 周圣明

人工晶体学报

氮化镓基(GaN)光电器件的快速发展,对GaN的质量提出更高的要求,同质外延可以避免由于失配引起的缺陷,厚膜生长是解决GaN体材料生长困难的有效手段.氢化物气相外延(HVPE)是目前最普遍的制备氮化镓厚膜的方法.衬底对于GaN厚膜的影响不可忽视,本文总结了在蓝宝石、碳化硅和铝酸锂衬底上制备GaN厚膜的研究进展,讨论了今后的研究方向.

关键词: 氮化镓 , HVPE , 蓝宝石 , 碳化硅 , 铝酸锂

微细Fe2O3粉在Fe-2%Ni-1%Cu-0.6%C粉末冶金材料中的助烧结特性

滕浩 , 李佑福 , 曾海卒 , 李志友 , 周科朝

中国有色金属学报

在Fe-2%Ni-1%Cu-0.6%C混合料中加入了少量微细Fe2O3粉末作为烧结助剂,研究Fe2O3粉末的添加量对混合料的压缩性、烧结合金的密度和强度以及氧和碳含量等的影响,研究微细Fe2O3粉末对合金的助烧结行为。结果表明:混合料中Fe2O3含量大于0.3%(质量分数)时,会导致成形生坯密度下降;当Fe2O3添加量为0.3%时,烧结合金的密度最高,经1120℃烧结0.5和1 h后,合金的抗弯强度比同等烧结条件下未添加Fe2O3样品的分别提高6.5%和4.2%。少量 Fe2O3粉在材料烧结时对碳含量损失率的影响较小,然而可以降低烧结体中的氧含量。在压坯的烧结过程中,Fe2O3还原后于750℃左右开始加速基体颗粒间的连结,虽然在1050℃以上时微细粉的助烧结作用减弱,但烧结体中孔隙更趋于球化。

关键词: 铁基粉末冶金 , Fe-2%Ni-1%Cu-0.6%C , Fe2O3粉 , 烧结

过渡金属离子(Mn,Fe,Co)掺杂铝酸锂晶体的生长及光谱分析

滕浩 , 周圣明 , 林辉 , 贾婷婷 , 侯肖瑞 , 王军

人工晶体学报

采用提拉法分别生长了掺杂Mn、Fe以及Co元素的LiAlO2晶体,并对其结晶质量和光谱特性进行了研究.结果表明,LiAlO2:Mn、LiAlO2:Fe和LiAlO2:Co晶体的X射线双晶摇摆曲线半高宽分别为23.2 arcsec、12.9 arcsec和23.8 arcsec.LiAlO2:Mn与LiAlO2:Fe晶体在可见至近红外波段具有较高的透过率,而LiAlO2:Co晶体在500~700 nm波段存在吸收带;光致激发与发射光谱表明Mn2+在LiAlO2:Mn晶体中处于四面体晶体场内,而Fe3+替代Li+处于八面体格位;X射线激发发射光谱分析得出空气退火后γ-LiAlO2晶体出现了较强的缺陷发光,可归结为Li2O挥发后形成的F+心,而在同样退火条件下掺杂LiAlO2晶体中相应的缺陷发光不明显,说明Li2O的挥发被抑制,晶体的热稳定性得到了改善.

关键词: 衬底 , LiAlO2晶体 , 掺杂离子 , 提拉法 , 光谱

Ni76Cr19AlTi合金的高温氧化行为

滕浩 , 尹志民 , 朱远志 , 黄继武 , 张保胜

中国有色金属学报

采用静态恒温氧化增质法研究Ni76Cr19AlTi合金在600~800℃范围内的高温氧化动力学规律,采用场发射扫描电镜对氧化产物进行表面和横断面形貌观察,用X射线衍射仪分析氧化膜层的物相组成.结果表明,合金在600~800℃范围内氧化增质与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数K.随温度的升高而增大;在800℃下氧化200 h,平均氧化速率为0.002 15 mg·cm-2·h-1,合金属于完全抗氧化级;氧化过程中,氧化膜主要受控于Cr2O3的生长,经过长时间氧化后,表层为比较疏松的TiO2和Cr2O3,内层为起保护作用的Cr2O3和Al2O3,氧化膜的组成以Cr2O3为主.

关键词: Ni76Cr19AlTi合金 , 镍基合金 , 高温氧化 , 氧化动力学

微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响

朱大鹏 , 尹志民 , 滕浩 , 潘青林

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.06.010

研究了添加微量Sc和Zr对系列Al-Mg-Mn合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:微量Sc和Zr添加到Al-Mg-Mn合金中,热轧态合金的拉伸强度和屈服强度分别提高了75 MPa~90 MPa和90 MPa~94 MPa;经冷轧后340℃/1 h稳定化退火,合金拉伸强度和屈服强度分别增加了85 MPa~95MPa和90 MPa~100 MPa,而延伸率仍保持在11%~12%;并能显著细化合金的铸态晶粒,强烈抑制合金的热轧态和板材冷轧后退火过程中的再结晶,晶粒组织成纤维状;使合金强化的机制为晶粒细化强化、亚结构强化和铝钪锆化合物粒子引起的析出强化.

关键词: Sc , Zr , Al-Mg-Mn合金 , 组织结构 , 力学性能

Ni76Cr19AlTi合金的热变形行为

滕浩 , 尹志民 , 朱远志 , 周科朝 , 李志友

金属学报

在Gleeble-1500热模拟机上对Ni76Cr19AlTi合金棒材进行 恒温和恒速压缩变形实验, 变形温度范围为800-1150 ℃, 应变速率范围 为10 -3 - 10 0 s -1. 结果表明, 实验合金在800和850 ℃ 热压缩时变形抗力较大, 容易发生开裂; 而在950-1150 ℃温度范围内热 变形由于发生动态再结晶, 合金变形抗力减小, 变形容易进行, 不会发生 开裂. 研究了合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律, 确定了合 金在950-1150 ℃范围内的变形激活能Q为376.84 kJ/mol, 应力指数n 为4.15. 对合金的热压缩变形真应力-真应变曲线及变形机制的分析表明, 合理的变形条件为1050-1150 ℃及10 -1 - 10 0 s -1.

关键词: Ni76Cr19AlTi合金 , exhaust valve , hot compression deformation

高质量LiGaO2晶体的提拉法生长及表征

黄涛华 , 周圣明 , 滕浩 , 林辉 , 王军

人工晶体学报

采用提拉法成功地生长了高质量的LiGaO2单晶体,生长过程中没有观察到挥发现象.通过四晶X射线衍射、化学腐蚀、光学显微、透过光谱以及原子力显微镜对晶体的质量进行了表征.结果表明:晶体中无包裹物及气泡,具有很高的质量,(001)面晶片的摇摆曲线半高宽仅为16.2 arcsec,正交的(001)、(100)及(010)三个晶面具有不同的腐蚀形貌,其位错密度均低于104/cm2;LiGaO2晶体的吸收边约为220 nm;化学机械抛光后的晶片表面非常光滑,其均方根粗糙度仅为0.1 nm(5×5μm2).

关键词: 提拉法 , LiGaO2 , 化学腐蚀 , 透过光谱 , AFM

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