太原理工大学材料科学与工程学院, 太原 030024
以山西朔州煤系高岭土为原料, 利用三水氟化铝(AlF3·3H2O)添加剂能够促进莫来石晶须生长的特性, 结合超声破碎处理制备高吸油值煅烧煤系高岭土, 随后分析了颗粒形貌对粉体吸油值的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和比表面积分析仪等表征手段分析了AlF3·3H2O提高煅烧煤系高岭土吸油值的作用机理。结果表明: AlF3·3H2O的添加能够使煅烧煤系高岭土的颗粒表面产生大量莫来石晶须, 颗粒表面产生的亚微米级莫来石晶须可显著提高样品的吸油值; 此外对样品进行超声处理可以进一步提高其吸油值, 当超声处理时间为45 min时, 其吸油值可达到86.14 g/100 g; 颗粒的圆形度对粉体的吸油值影响较大, 高吸油值煅烧煤系高岭土的圆形度整体比普通煅烧煤系高岭土的圆形度低, 且圆形度分布更集中。
煅烧煤系高岭土 莫来石 超声处理 吸油值 形状因子 calcined coal series kaolin AlF3·3H2O AlF3·3H2O mullite ultrasonic treatment oil absorption value shape factor
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111001
1 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 宁波 315201
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海200050
3 华东师范大学 电子科学系, 极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200062
放电等离子体烧结的AlF3掺杂氧化铝陶瓷在透射电镜(TEM)常规观察条件下发现了一种电子辐照诱导快速相分离行为。在透射电镜的电子辐照下, 球形纳米晶Al颗粒在几秒钟内从原始氧化铝晶粒表面析出。高分辨TEM观察结合衍射花样分析发现原始的F掺杂氧化铝晶粒表面为高度缺陷态, 电子辐照后, 随着Al纳米颗粒析出, 氧化铝晶粒表面的缺陷消失。通过对掺杂过程缺陷反应及氧化铝阳离子亚晶格的深入分析, 提出了一种缺陷辅助间隙原子偏析机理来解释这一现象。即掺杂F离子首先占据氧空位的同时Al离子占据间隙位, 当氧空位被全部占据时, F和Al离子同时占据基体八面体间隙位, 并形成了亚稳定的掺杂态。在氧化铝基体1/3 [11ˉ00]不全位错的作用下, 畸变的阳离子亚晶格产生双聚八面体间隙位。当这些双聚八面体空位被外来Al离子占据时, 正如高分辨图像所观察的, 形成了包含有三个原子层左右的堆垛层错。同时, 沿着层错偏聚在双聚八面体位的掺杂Al离子扮演了析出物早期的角色, 在电子辐照下随着F离子的烧蚀, 不稳定的偏聚Al离子析出成为纳米颗粒并伴随着基体氧化铝的晶格重构。
电子辐照 相分离 AlF3 AlF3 Al2O3 Al2O3 TEM TEM electron irradiation phase-separation
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
在模拟球面元件曲率半径的仿面形夹具上镀制了AlF3单层薄膜, 并对不同口径位置上的薄膜进行了比较, 以表征球面元件表面镀制薄膜的光学特性和微观结构。首先, 采用紫外可见光分光光度计测量了不同口径位置上薄膜样品的透射和反射光谱, 反演得出AlF3的折射率和消光系数。然后, 使用原子力显微镜观察了样品的表面形貌和表面粗糙度。最后, 使用X射线衍射仪对薄膜的内部结构进行了表征。实验结果表明: 在球面不同位置镀制的AlF3单层薄膜样品的光学损耗随着所在位置口径的增大而增大。口径为280 mm处的消光系数是中心位置处消光系数的18倍, 表面粗糙度是中心位置的177倍。因此, 球面元件需要考虑由蒸汽入射角不同带来的光学损耗的差异。
热蒸发 AlF3薄膜 球面元件 微观结构特性 thermal evaporation AlF3 thin film spherical element microstructural property
1 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
2 法国国家科学研究中心高温和辐射研究所45071和奥尔良大学45067, 奥尔良, 法国
本文构建了一系列NaF-AlF3二元系铝氟四面体团簇结构模型, 应用量子化学从头计算方法, 采用Restricted Hatree-Fock(RHF)自洽场方法和6-31G(d)基组对结构进行优化, 并用相同的方法和基组进行分子振动模式的模拟计算。考虑相邻铝氟四面体的影响, 引入四面体应力指数(SIT)的概念分析和讨论该二元系高频区非桥氟对称伸缩振动及中频区桥氟对称弯曲振动模式。研究表明, 高频区铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率与其铝氟四面体的种类(Qi)密切相关, 且铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率的值随SIT值的增大而增大, 呈现较好的线性关系。同时, NaF-AlF3二元系团簇结构的中频区桥氟对称弯曲振动频率主要受桥氟角度的影响。并采用高温拉曼仪测定了分子比为NaF:AlF3 =1∶2体系的升温拉曼光谱, 随着温度的升高NaF:AlF3 =1∶2体系的主峰逐渐向低频移动, 观察到Q0、Q1、Q2峰位的变化。
NaF-AlF3二元系 团簇结构 从头计算 拉曼光谱 NaF-AlF3 binary model clusters ab initio calculation Raman spectroscopy
在970 nm LD激发下，研究Tm3+,Yb3+共掺的AlF3基(AYF，AZF)玻璃能量传递和上转换发光性质。发现对于Tm3+的浓度猝灭，蓝光跃迁比近红外荧光跃迁表现更明显；对476 nm蓝光跃迁，AYF和AZF玻璃Tm3+最佳掺杂浓度都为0.1 mol-%；而对793 nm的近红外跃迁，Tm3+最佳掺杂浓度为0.3～0.5 mol-%。AYF玻璃的Yb3+离子最佳掺杂浓度为5 mol-%，AZF玻璃则为8～10 mol-%。Tm3+(3F4)→Yb(2F5/2)反向能量传递是引起Yb3+离子对上转换荧光的浓度猝灭的重要原因。
Yb3+共掺 上转换 能量传递 AlF3基氟化物玻璃
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
在800nm激光二极管激发下, 研究高掺杂Er3+(摩尔比大于3%)的AlF3基(AYF、 AZF)玻璃的红外-可见上转换发光性质。 在AYF玻璃中, 550nm绿光上转换的最佳Er3+掺杂摩尔比为6%, 而在AZF玻璃中为12%。 随着Er3+掺杂量的增加, 红光与绿光上转换发光强度比(Ir/Ig)增加。 这被认为与两个Er3+离子(一个在4I9/2态、 另一个在4S3/2态)的交叉弛豫过程有关。 同时由于此交叉弛豫作用, 上转换红光发射强度I∝Pex1.6。
上转换 Er3+掺杂 氟化物玻璃 AlF3基
