郭艳艳
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王殿元
,
王芳
,
赵鑫
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20150305
采用低温燃烧法制备出Li+,Er3+共掺杂Gd203纳米粉体,将粉体压片成型后在1500 ℃真空条件下烧结10 h成功制备出Li+,Er3+共掺杂Gd2 O3半透明陶瓷.对粉体和半透明陶瓷样品的晶体结构、形貌、显微结构和上转换发光特性等用XRD,TEM,SEM,FL等手段进行了表征和研究.结果表明:Li+和Er3+均匀地溶解于Gd2O3晶格之中.粉体颗粒近似球形,粒径约20～ 30 nm.烧结后半透明陶瓷致密度高,未见气孔存在,透光率高;在980 nm LD激发下有两个峰值波长分别为561 nm(绿光)和658 nm(红光)上转换发光带,分别对应4S3/2/2H11/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁;Li+的掺杂抑制了Gd2 O3由立方到单斜的相变,且使陶瓷样品中Er3+的上转换发光强度显著增强,红绿光之比大大提高.
关键词:
半透明陶瓷
,
Gd2O3
,
燃烧法
,
上转换发光
宋闪光
,
王伟
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谭世磊
,
王莉莉
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.018
目的：提高YSZ/( Ni,Al)复合涂层与基体的结合强度和抗高温氧化性。方法采用电泳沉积的方法,在Inconel 600高温合金表面上沉积YSZ/( Ni,Al)复合涂层和掺杂稀土Gd2 O3-YSZ/( Ni,Al)(简称G-YSZ/( Al,Ni))复合涂层,后进行真空烧结,然后对制备好的热障复合涂层进行划痕实验和等温循环氧化实验。通过对样品进行等温循环氧化实验,获取不同氧化时间段的复合涂层样品,并采用SEM和XRD对复合涂层组织和形貌进行分析。结果在1100℃等温氧化过程中,未掺杂稀土元素的氧化增重速率为0.0057 mg/mm2,而掺杂钆元素的氧化速率为0.0049 mg/mm2,氧化增重速率比未掺杂稀土YSZ/( Ni,Al)复合涂层的低。 G-YSZ/( Ni,Al)热障复合涂层在等温氧化过程中颗粒长大较小、裂纹少、表面更加致密。真空烧结后的YSZ/(Al,Ni)复合涂层和G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层与基体的结合强度约为4.0 N,氧化100 h后,掺杂稀土的G-YSZ/(Al,Ni)复合涂层结合强度为3.5 N,未掺杂稀土的YSZ/(Al,Ni)复合涂层与基体的结合强度为2.6 N。 G-YSZ/(Ni,Al)热障复合涂层中存在Gd2Zr2O7相和稳定的NiAl2O4相,Gd2 Zr2 O7相具有良好的稳定性以及耐高温氧化。结论掺杂稀土氧化钆的G-YSZ/( Al,Ni)涂层的抗高温氧化性能显著提高。在等温氧化过程中,掺杂稀土元素的G-YSZ/( Al,Ni)复合涂层,其颗粒趋向于均匀化,裂纹明显变少,使得涂层更加致密,表面更加平整。等温氧化100 h后,掺杂了稀土氧化钆的G-YSZ/( Al,Ni)复合涂层基体之间具有更好的结合力,抗剥落性和服役寿命较好。
关键词:
热障涂层
,
电泳沉积
,
抗高温氧化
,
结合强度
,
氧化钆
,
稀土掺杂
