- 肖勇强;陈鹏;朱月华;张娜;卓宁泽;
采用高温固相法合成了Y_(1-x)PO_4:xBi~(3+)杀菌用短波紫外(ultraviolet C, UVC)荧光粉,利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)对荧光粉的晶型、表面形貌以及发光性能进行表征。实验结果表明:样品为四方锆石结构晶体, Bi~(3+)的掺杂并没有改变荧光粉的晶型; SEM图可以看出样品颗粒均匀,形貌较好;在226 nm的激发下, Bi~(3+)离子的最佳掺杂浓度x为0.01(摩尔分数),最佳烧结温度为1200℃,烧结时间为2 h,荧光粉发射波段在UVC区域,最佳的发射波长为241 nm,特别适用于紫外杀菌。
2020年06期 v.38;No.188 724-729页 [查看摘要][在线阅读][下载 1876K] - 吴幸雅;余冬燕;
稀土离子掺杂的无机发光材料已被广泛应用于各种领域中,如等离子显示板(PDPs)、场发射显示器(FEDs)、白光LED(W-LEDs)等。采用高温固相法合成了LiSr_4(BO_3)_3:Ce~(3+), Tb~(3+)系列蓝色荧光粉,利用Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递,通过5%(摩尔分数) Ce~(3+)的共掺杂,可以使得LiSr_4(BO_3)_3:0.03Tb~(3+)荧光粉的发射强度提高13.1倍。在LiSr_4(BO_3)_3:Ce~(3+), Tb~(3+)荧光粉中, Ce~(3+)到Tb~(3+)的能量传递机制为电四极-电四极相互作用,能量传递效率最高可达到66.9%。在25～250℃范围内, LiSr_4(BO_3)_3:0.05Ce~(3+)和LiSr_4(BO_3)_3:0.05Ce~(3+), 0.03Tb~(3+)荧光粉的相对发射强度随着温度的升高都呈线性降低。
2020年06期 v.38;No.188 730-737页 [查看摘要][在线阅读][下载 1975K] - 缪菊红;韦松;张祎;杨欣烨;李林珂;
采用水热法制备了NaLa(WO_4)_2:Yb~(3+)/Ho~(3+)/Tm~(3+)样品,在800℃进行了后期热处理。利用X射线衍射、场发射扫描电镜及荧光光谱仪对样品的晶体结构、微观形貌及温度传感特性进行了研究。结果表明:样品为纯的四方相,形貌为梭状微米晶,分散性好。在980 nm激光激发下,样品的发射峰位于475, 544, 658和689 nm,分别对应于~1G_4→~3H_6(Tm~(3+)),~5F_4,~5S_2→~5I_8(Ho~(3+)),~5F_5→~5I_8(Ho~(3+))和~3F_(2,3)→~3H_6(Tm~(3+))能级跃迁。基于荧光强度比技术,在293～553 K温度范围内,研究了I_(689)/I_(475),I_(689)/I_(544)和I_(689)/I_(658) 3个非热耦合能级对的温度传感特性,其最大测温绝对灵敏度S_A和相对灵敏度S_R分别达到了0.0352 K~(-1)和1.097%·K~(-1),表明该样品具有较好的温度传感性能,可用作光学温度传感器材料。
2020年06期 v.38;No.188 738-743页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K]
- 苏再军;姜辉;肖宏超;
通过光学显微镜(OM)、差热分析(DTA)、 X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及力学性能测试等方法,研究了均匀化处理对Mg-2.3Nd-0.5Zn-1.8Y-0.5Zr显微组织及力学性能的影响。结果表明:合金主要由α-Mg基体、 Mg_(12)Nd相及Zn-Zr相组成, Y元素固溶在Mg_(12)Nd相和基体中,无含Y相生成。经均匀化处理后, Mg_(12)Nd相逐渐溶入基体,晶内仅存有极少量Zn-Zr相。第二相强化及细晶强化效果的弱化抵消了固溶强化作用,合金的抗拉强度、屈服强度只略有提高;但晶界第二相溶入基体消除了裂纹源,伸长率提高了100%;合金最佳的均匀化处理工艺为505℃×6 h。
2020年06期 v.38;No.188 768-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 4715K] - 王屹波;杨昇;蔡彬;
通过热力学分析,建立了1223 K下传统Al热还原Sc_2O_3制备Al-Sc合金反应平衡的热力学模型。结果表明,对于传统Al热还原法, Sc收率随合金的Sc浓度升高而降低。通过传统Al热还原方法制备了不同Sc浓度的合金,验证了模型的可用性。为提高Sc回收率,在传统Al热还原法之基础上提出分段逆流Al热还原制备Al-Sc合金的方法,并建立了1223 K温度下分三段情况下各段反应的热力学模型。结果表明,通过对各段反应的热力学调控,能保证最终制备出高含Sc量合金的同时提高Sc_2O_3原料利用率。通过分段逆流热还原法制备了Sc浓度2%(质量分数)左右的Al-Sc合金,综合Sc收率达到90%以上。
2020年06期 v.38;No.188 775-780页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K] - 张奇;姚青荣;龙乾新;周怀营;王江;饶光辉;
La-Nd-Fe三元相图对与La相关的稀土永磁材料的研发设计具有重要意义。探索了含有La和Nd的双稀土三元扩散偶的制备工艺,并成功制备出La-Nd-Fe三元扩散偶样品。根据局域平衡原理,采用电子探针微区元素分析(EPMA)技术测定了La-Nd-Fe三元系873 K等温截面相图,其由7个单相区、 11个两相区以及5个三相区组成。实验中发现了LaFe_2和NdFe_2相的存在,没有发现三元化合物。另外,本实验准确测定了各相的固溶度:La在Nd中的固溶度为48.62%(原子分数), Nd在La中的固溶度为38.77%, Nd在LaFe_2中的固溶度是12.73%, La在NdFe_2, Nd_2Fe_(17), Nd_5Fe_(17)中的固溶度分别是10.48%, 1.54%及3.29%。
2020年06期 v.38;No.188 781-787页 [查看摘要][在线阅读][下载 2517K] - 郭小惠;苏欢欢;伍永福;吴文远;
稀土氯化物溶液直接热解制备稀土氧化物,由于其工艺流程短绿色环保越来越受到人们的重视,然而其化学反应过程本质分析不清制约该工艺的进一步推广。利用FactSage软件从热力学角度分析了温度和载气组成及浓度对热解反应产物的影响,建立了轻稀土氯化物水溶液经喷雾热解法生产轻稀土氧化物这一工艺过程的相图。研究发现:La, Nd, Sm和Eu氯化物发生热解反应的转变温度随原子序数的增加而降低; Ce和Pr氯化物热解过程中因发生价态变化需要有O_2的参加,其反应温度低于相邻的元素; La和Nd氯化物需经氯氧化物中间产物生成氧化物,其反应温度最高。对所有喷雾热解过程,低氯化物浓度和高O_2浓度(分压)都有利于氧化物的生成。对于有氯氧化物生成的LaCl_3,加入双氧水H_2O_2对转化温度降低的作用不大,是由于软件自身的缺陷所造成的。
2020年06期 v.38;No.188 788-797页 [查看摘要][在线阅读][下载 4214K]
- 王兆生;张盈;张振国;常国民;刘娜;姚纪明;夏世强;高莲凤;
稀土是重要的战略资源,海洋是稀土矿产重要的赋存场所。以国家自然科学基金委员会首次南海科考表层沉积物样品为研究对象,利用扫描X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等开展了地球化学分析,重点探讨了南海表层沉积物中稀土元素的分布特征及其影响因素。数据显示,南海不同海域表层沉积物中稀土元素的含量差别较大, 25个站位中含量超过边缘海平均含量的有13个,超过大陆沉积物平均含量的有14个,最高含量为593.30×10~(-6)。纵向上,稀土元素含量有随沉积物厚度加深而增大的变化趋势。结合之前对南海多金属结核和结壳是稀土元素富集情况的研究,认为随着勘探工作的深入开展,有望发现具有开采价值的稀土资源远景区域。
2020年06期 v.38;No.188 808-815页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K] - 王成行;时晗;邱显扬;胡真;
氟碳铈矿与重晶石是轻稀土矿中密切共生的矿物,两者的分离优劣直接影响稀土精矿的品位。进行了3种捕收剂和6种调整剂体系中氟碳铈矿和重晶石的浮选行为差异试验、药剂作用前后Zeta电位变化检测。结果表明:油酸钠对两种矿物的捕收力均十分优良,但选择性差,水杨羟肟酸对氟碳铈矿具选择性,而十二烷基磺酸钠对重晶石具选择性;在油酸钠体系下,除CaCl_2和Al_2(SO_4)_3外,六偏磷酸钠、氟硅酸钠、硅酸钠、碳酸钠对氟碳铈矿均表现出强烈的抑制效果;在水杨羟肟酸体系下,对氟碳铈矿的抑制作用大小:六偏磷酸钠>氟硅酸钠>碳酸钠>氯化钙>硫酸铝>硅酸钠;在两种捕收剂体系下,对重晶石的抑制作用大小:六偏磷酸钠>硫酸铝>氟硅酸钠。在各种调整剂作用下,矿物表面电位发生了迁移,其规律与可浮性结果吻合。
2020年06期 v.38;No.188 816-822页 [查看摘要][在线阅读][下载 2390K] - 郭春雷;王维维;金海龙;
以山东某稀土矿13~#矿脉矿石为研究对象,在矿石性质研究的基础上,进行了浮选过程及工艺优化试验研究。结果表明:该矿石中稀土(REO)含量为5.56%,稀土矿物主要为碳铈钠石、氟碳钙铈矿、氟碳铈矿,且嵌布粒度较细,脉石矿物主要为方解石、石英和长石,而重晶石含量较少;在最优的工艺参数下,经过一次粗选、三次扫选、粗精和一扫精合并再磨、三次精选、中矿顺序返回的闭路流程后,可获得品位(REO)为47.26%,回收率(REO)为70.55%的稀土精矿。本研究为该部分矿石资源的利用提供技术支持。
2020年06期 v.38;No.188 823-831页 [查看摘要][在线阅读][下载 1815K] - 何黎;吕庆松;杨啟岳;邢永辉;林相荣;杨春明;张利;
茅草园地区稀土矿属风化壳离子吸附型稀土矿床,其稀土矿产于燕山期高黎贡山岩浆杂岩带的花岗岩风化壳中,并有稀土元素异常、成矿地质条件与之相对应。矿体主要赋存于风化壳的全风化粘土层和强风化花岗岩层中,其形态、产状受地形地貌控制。矿体主要呈面状分布,厚度随地形的变化而发生变化。矿石的矿物成分以表生粘土类矿物为主,稀土元素以离子状态吸附于粘土矿物中。稀土矿石样浸取率在全风化粘土层和强风化花岗岩层中最高。通过对矿床成因及成矿条件的初步研究得出了,花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿的形成是受内生地质条件和表生地质条件双重控制,其成矿机制表现为有利的成矿母岩与风化壳很发育的地区及有利的气候、地形、地貌、构造条件相结合,促使母岩矿物中的稀土元素大量转变为风化壳中呈吸附状态的稀土离子,从而富集成矿。
2020年06期 v.38;No.188 832-839页 [查看摘要][在线阅读][下载 2554K] - 金海龙;杨占峰;王其伟;王振江;魏威;
采用多元素化学分析、单偏光显微镜、场发射扫描电镜、能谱仪等手段对白云鄂博东矿体深部霓石型稀土铁矿石化学成分、结构构造以及矿物特征等方面进行研究。结果显示,东矿体深部霓石型稀土铁矿石中铁矿物主要为原生磁铁矿;稀土品位高达8.50%,轻稀土占稀土总量的97.97%,中重稀土占2.03%,属于轻稀土富集型;矿石具有浸染条带状构造,磁铁矿呈自形-半自形不等粒结构;稀土矿物与铌矿物颗粒细小,形态产状多种多样,矿物共生组合与接触关系复杂,特征元素的来源还有待进一步证实。
2020年06期 v.38;No.188 840-846页 [查看摘要][在线阅读][下载 3661K]