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选取了具有良好化学稳定性的Al-Ca-Ba玻璃系统作为闪烁体的基质系统,研究了Ce3+在该玻璃系统中的发光特性以及该玻璃系统中A/C(Al2O3/CaO)比值对发光性能的影响.研究结果表明,Ce3+在Al-Ca-Ba玻璃系统中的发光较其它玻璃系统激发与发射波长均发生了明显的红移效应,Stokes位移变大,原因跟该玻璃系统较高的光碱度相关;Al-Ca-Ba玻璃闪烁体中A/C比值对发光性能具有非常重要的影响,其比值处于12CaO·7Al2O3这一低熔区域范围内,发光性能最好.

关键词: Al-Ca-Ba , 闪烁玻璃 , Ce3+ , A/C比

不同固化剂对磷酸铬铝固化行为的影响

陈宁 , 高祀建 , 霍冀川 , 王海滨 , 朱永昌

硅酸盐通报

以氧化镁、氧化锌、氟化铵为固化剂,采用热分析、XRD和IR分析等手段,研究了不同固化剂对磷酸铬铝粘接剂无定形网络结构、结晶温度、分解温度以及粘接强度的影响,并探讨了其影响机制.结果表明:固化剂能促进磷酸铬铝固化脱水,并使磷酸铬铝析晶温度由925℃降低至800℃左右;分解温度随固化剂不同降低程度不同,以氟化铵降低最多;氧化镁、氧化锌有利于磷氧网络结构的加强,氟化铵则破坏磷氧网络结构中的桥氧,从而导致粘接强度的变化;在网络结构中,固化剂的本质是杂质,是造成体系结晶温度、分解温度降低以及析晶产物不同的主要诱因.

关键词: 磷酸铬铝 , 固化剂 , 网络结构 , 结晶 , 分解

原位生长莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷的制备及性能

陈宁 , 高祀建 , 霍冀川 , 王海滨 , 朱永昌

人工晶体学报

以磷酸铬铝粘接剂、熔融石英、氢氧化铝为原料制备莫来石原位增强磷酸铬铝复相陶瓷,采用热分析、XRD、SEM、EDS、矢量网络分析测试等手段,研究不同温度对烧结体物相、显微结构、机械及介电性能的影响,并探讨莫来石原位生长和增强机理.结果表明:在1250 ～ 1500℃范围内,随温度升高,材料的致密度、抗弯强度、维氏硬度和介电常数均升高.1500℃煅烧可得致密的原位合成莫来石/磷酸铬铝复相陶瓷,材料晶粒发育比较完善,短棒状莫来石和球状磷酸铬铝晶粒清晰可见,基体致密程度受游离SiO2控制.复合材料介电常数、弯曲强度、维氏硬度分别达到3.7、117 MPa和5.3 GPa.当煅烧至1600℃时,晶粒快速长大,材料的强度降低.磷酸铬铝与莫来石颗粒间通过弥散强化、细晶强化、晶粒拔出等机制对复合材料起到增强的作用.

关键词: 莫来石 , 磷酸铬铝 , 原位 , 生长 , 介电常数 , 弯曲强度

熔制气氛对Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响

朱永昌 , 滕伟锋 , 高祀建 , 陈云虹 , 王平

硅酸盐通报

本文研究了熔制气氛对Ce3激活Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃发光性能的影响,同时采用XPS能谱研究了不同熔制气氛下制备的闪烁玻璃Ce3+/Ce4+价态变化情况,结果表明:Ce3+激活的Li2O-Al2O3-SiO2闪烁玻璃中,Ce离子以Ce3+与Ce4+两种价态存在,随着熔制气氛还原性的增强,Ce3+相对含量增加,闪烁玻璃发光强度随之增强;玻璃配合料中适量还原剂c粉的引入对闪烁玻璃的熔制具有积极作用,Si粉与铝粉由于还原性太强,引入会造成色心的产生.

关键词: Ce3+ , 闪烁玻璃 , 熔制气氛 , 发光性能 , 色心

烧结温度对莫来石增强磷酸铬铝材料的制备与性能影响

黄鑫 , 陈宁 , 霍冀川 , 高祀建 , 崔韶丽

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.024

以固相烧结莫来石为增强体,制备了莫来石增强磷酸铬铝基复合材料。研究了烧结温度对复合材料的微观结构和性能的影响。采用 SEM、XRD、EDS等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行分析,使用万能试验机测试其材料的抗折强度,并使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料中莫来石的晶粒依次增大,材料致密度、介电常数增加,抗弯强度增加,但过高的烧结温度下抗弯强度会降低。当烧结温度为1500℃时,材料的抗弯强度为107 MPa,平均介电常数为3.57。

关键词: 烧结温度 , 莫来石 , 磷酸铬铝 , 介电常数

Ce~(3+)激活的锂-6玻璃闪烁体发光及核物理性能的研究

朱永昌 , 高祀建 , 欧阳世翕 , 腾伟峰

功能材料

选取Ce~(3+)为激活剂离子,锂-6和硼-10为靶核核素分别研制了可用于热中子探测的玻璃闪烁体,并系统研究了其发光性能及部分核物理性能.研究结果表明,Ce~(3+)激活的锂-6玻璃闪烁体具有较长的发射波长(390nm),较短的衰减时间(46.9ns)以及良好的γ射线甄别性能和温度效应,是探测热中子优良的玻璃基质材料.靶核核素与激活剂离子在锂-6玻璃闪烁体中均有一较佳的浓度范围,浓度过大将产生不同程度的淬灭效应.

关键词: 锂-6 , 硼-10 , 玻璃闪烁体 , Ce~(3+) , 温度效应

Ce^3＋激活锂-6闪烁玻璃XPS能谱研究

朱永昌 , 滕伟锋 , 刘群 , 高祀建 , 欧阳世翕

功能材料

采用XPS能谱分析了不同熔制气氛下制备的锂-6玻璃闪烁体表面结构与Ce离子价态变化情况,研究结果表明锂-6玻璃闪烁体中,激活剂离子Ce3＋未进入到玻璃网络结构中,以填充离子的形式分布在网络间隙中;O离子在锂-6玻璃闪烁体中以桥氧和非桥氧两种形式存在,而且随着玻璃配合料中还原剂C粉的掺量增加,非桥氧数量减少;采用XPS半定量计算出不同熔制气氛下锂-6玻璃闪烁体中Ce3＋与Ce4＋相对含量,为进一步优化其制备工艺技术提供了重要的理论参考依据。

关键词: Ce3+ , 锂-6玻璃闪烁体 , XPS能谱