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合金718激光金属粉末定向能量沉积的微观结构建模
摘要： 采用多组分多相场建模方法并结合相变动力学模型，对718合金激光金属粉末定向能量沉积过程及后续热处理中的微观组织演变进行了模拟。利用实验测温数据预测了逐层添加过程中的组织演化，特别针对合金元素偏聚以及Laves相和δ相的形成进行了建模。将预测的元素浓度代入相变动力学模型，推算了718合金连续冷却转变(CCT)图和时间-温度-转变(TTT)图的变化规律。模拟结果与实验观测到的微观组织相变具有良好的一致性。研究表明，该方法既能深化工艺认知，又可为包含后续热处理的工艺开发提供重要工具。
关键词： 建模、热处理、相场法、热循环、定向能量沉积
更新于2025-11-21 11:18:25
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Er<sup>3+</sup>/Yb<sup>3+</sup>共掺杂Ca-Si-Ti生物材料的制备及其上转换荧光性能
摘要： 本工作展示了一种块体型上转换生物材料，可作为具有监测骨矿化能力的骨修复材料。通过气动悬浮炉中的无容器处理技术及后续热处理，制备了Er3+/Yb3+共掺杂的Ca-Si-Ti（CST3：TiO2含量为30 mol%）块体生物材料。上转换荧光性能受Yb3+掺杂浓度、热处理及模拟体液（SBF）中矿化过程的影响。当Yb3+掺杂浓度为20 mol%、在937°C下热处理2小时时，样品获得最佳发射强度。样品在SBF中浸泡14天后，表面观察到羟基磷灰石（HAP）沉积，且其上转换荧光强度随浸泡时间延长而降低。这表明Er3+/Yb3+共掺杂CST3材料具有生物活性，可通过测量上转换荧光强度变化来监测骨修复过程中的HAP矿化情况。
关键词： 热处理、上转换荧光、无容器处理、矿化、Er3+/Yb3+共掺杂Ca-Si-Ti生物材料
更新于2025-09-23 15:23:52
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热处理对溶液燃烧法制备的ZnO纳米粉体光致发光光谱及光催化性能的影响
摘要： 采用溶液燃烧法（SCM）制备了氧化锌纳米粉体。将SCM法制备的氧化锌纳米粉体在空气中分别经200、400、500和700°C热处理30分钟后，对其光致发光（PL）性能进行评估。通常认为两个强PL发射峰是氧化锌特有的发光特征：一个来自带边发射，另一个对应绿色发射。绿色发射源自晶体缺陷，是氧化锌电光应用的关键障碍。值得注意的是，SCM法氧化锌粉体的PL光谱在390 nm附近呈现单一尖锐峰。当合成氧化锌粉体经400°C热处理时，该蓝光发射强度翻倍。绿色发射出现在500°C处理的样品中，并在700°C处理时达到最高强度。为验证400°C热处理氧化锌粉体的光催化活性，评估了其对废显影液中银离子的去除效果，在10分钟内实现完全去除。400°C热处理氧化锌粉体对银离子的去除速率比SCM法氧化锌粉体快两个数量级以上。通过光生电子复合机制阐释了PL与光催化活性的关联。这些发现对高效光催化剂应用具有重要价值。
关键词： 热处理、氧化锌纳米粉体、光致发光光谱、溶液燃烧法
更新于2025-09-23 15:22:29
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BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉热降解的微观结构腐蚀机制
摘要： 热降解是制约BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉在显色与照明领域发光效率及使用寿命的关键问题。为准确阐明其热降解机理，研究了热处理温度对BAM发光性能与微观结构的影响。通过光致发光(PL)、热释光(TL)、X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)检测到微观结构腐蚀的证据：随着热处理温度升高，蓝光发射强度减弱与新红光发射峰的出现揭示了热降解与激活剂氧化现象；XPS结果表明表面化学成分改变与微观结构调整；TL检测到的缺陷消除可能是该微观结构腐蚀的原因；IR结果进一步证实了键合形式的变化。这些均为热降解导致微观结构腐蚀的直接证据与具体表现形式?；谖⒐劢峁垢从敕⒐庑阅艿墓亓?，提出了BAM荧光粉热降解的微观结构腐蚀机理——该过程由微观结构腐蚀与激活离子(Eu2+)氧化共同并行作用所致。
关键词： 微结构腐蚀、热降解机制、BaMgAl10O17:Eu2+、热处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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掺杂Yb3+的氧氟磷酸盐玻璃及玻璃陶瓷的光学、结构和发光性能
摘要： 研究了P2O5-SrO-Na2O系统中玻璃添加Al2O3和Y2O3对结构、Yb3+发光及晶化的影响。红外和拉曼光谱证实，虽然Al2O3和Y2O3的添加使磷酸盐网络连接更紧密并提高了玻璃转变温度，但对Yb3+的占位点影响不大。Al2O3和Y2O3的添加略微降低了玻璃的晶化速率。热处理后发生表面晶化，XRD图谱中出现尖锐峰证实了晶化现象。无论玻璃成分如何，热处理后玻璃中都会析出多种不同晶相。Na1O7P2Yb1晶相的析出不仅延长了Yb3+激发态2F5/2的寿命，还增宽了中心波长1μm处Yb3+发射带的带宽。
关键词： 成核与生长，掺Yb3?磷酸盐玻璃，拉曼与红外光谱，Yb3?发光特性，热处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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掺钛锆复合晶核剂制备的镍掺杂镁铝硅酸盐微晶玻璃的结构转变与宽带近红外发光光谱特性
摘要： Ni:MgAl2O4尖晶石随着温度升高表现出可逆的随机Ni2?位点重分布。为探究热处理引发的结构演变对TiO?-ZrO?混合晶核剂制备的NiO掺杂镁铝硅酸盐微晶玻璃中发光中心性质的影响，研究团队对初始玻璃在不同温升/温降热处理过程中的光谱特性进行了详细分析，并辅以XRD和拉曼光谱检测。初始玻璃呈X射线非晶态，其光学吸收谱主要由[5]Ni2?位点（含少量[4]Ni2?）贡献。在800°C热处理时出现约4nm的晶核催化剂ZrTiO?晶体，此时Ni2?离子吸收谱基本保持不变。当温度升至850°C时，约6nm的尖晶石晶体析出，伴随产生中心波长1330nm、带宽380nm的近红外宽带发光。950°C时，随温度升高的[6]Ni2?位点重分布导致其吸收带强度轻微减弱。虽然[6]Ni2?发光中心数量减少，但由于尖晶石晶体尺寸增大，发光强度并未降低。后续低温热处理未引起尖晶石晶体中[6]Ni2?位点间的优势重分布，但低温热处理后发光强度的提升与额外尖晶石晶化过程相关。
关键词： 玻璃陶瓷、发光、尖晶石、热处理、镍、吸收
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC） - 通过多晶钝化接触n型直拉硅光伏器件的缺陷工程提升光生载流子体寿命
摘要： 我们研究了n型直拉硅材料在多晶钝化接触器件整个加工过程中的光生载流子寿命演变。研究表明，高温退火预处理（称为Tabula Rasa）对提升n型直拉硅的体区寿命具有显著效果。我们通过将该缺陷工程整合至钝化接触的低温退火工艺中进一步推进了这一技术发展。在这些退火过程中采用氧化性气氛气体时，我们观测到光生载流子寿命较氮气环境有所提升——在氧气中退火时1倍太阳光照下的开路电压达到735 mV，而氮气环境中仅为708 mV。
关键词： 单晶硅，本征点缺陷，钝化，热处理，直拉法，光生载流子寿命
更新于2025-09-23 15:21:01
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插层石墨相氮化碳的爆炸性热剥离以增强光催化降解性能
摘要： 二聚氰胺衍生的石墨相氮化碳（g-C3N4）首先通过浓硫酸化学插层处理，随后进行快速加热处理。g-C3N4堆叠层间的分子在快速加热时产生爆炸效应，使g-C3N4热剥离形成多孔结构。加热处理后g-C3N4外观颜色由浅黄色变为灰色，表明其光吸收性能增强，这一现象通过紫外-可见吸收测试得到证实。此外，与块体g-C3N4样品相比，多孔g-C3N4的光致发光强度显著降低，说明光生电子-空穴对的复合过程受到抑制。由于这些在织构、光学和电子性能上的同步改性，催化剂表面结晶紫的光降解动力学可提高4.75倍。
关键词： 热处理，g-C3N4，光催化降解，剥离
更新于2025-09-23 15:21:01
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过渡金属催化的薄层类金刚石碳（DLC）薄膜石墨化动力学
摘要： 本文研究了涂覆微量镍金属颗粒的类金刚石碳（DLC）薄膜在773K下的石墨化动力学。采用脉冲激光沉积（PLD）技术在室温下将DLC薄膜沉积于透明石英基底上，并通过分子束外延技术在室温下将镍沉积于DLC表面。研究了沉积薄膜在超高真空热处理（573-873K范围，60分钟退火）和动力学行为（773K下30-3760分钟范围）。表面与界面表征表明，石墨化sp2团簇的生长始于低于573K的温度。在773K下记录了石墨化的动力学过程，因此石墨团簇的持续生长导致了长程动力学效应。这些团簇使电导率和载流子迁移率分别提升至6.103西门子/厘米和20 V/cm2·s。这种持续变化不仅源于石墨团簇的成核与生长，还与其沿表面及石英基底的重取向有关。结果表明，经热后处理的催化金属/DLC薄膜是导电电极和传感应用领域极具前景的材料。
关键词： 拉曼光谱、热处理、电输运测量、光学透射与吸收、类金刚石碳、薄石墨薄膜、脉冲激光沉积、金属催化剂
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用光纤激光热处理的AISI 4340钢圆柱试样力学行为分析
摘要： 本文描述了一种通过3千瓦光纤激光源对AISI 4340钢圆柱形工件进行热处理来分析和改善其机械性能的方法。近年来获得的研究和专业知识表明，通过热处理改善AISI 4340钢的机械性能可显著减小设计尺寸，从而优化产品的最终重量。了解激光热处理对机械性能和疲劳寿命的影响可实现设计尺寸的大幅优化。本研究探究了激光热处理参数的控制效应，以优化直径为9.00毫米校准段的AISI 4340钢圆柱标准试样的机械性能。通过实验与数值建模指导硬化层深度控制及其均匀化。采用拉伸试验、疲劳试验（滞后环）、显微硬度、光学显微镜和扫描电子显微镜测量来评估实验设计的每种工况。结果表明，与未硬化样品相比，激光热处理使疲劳耐久性提高超过20%。此外，通过神经网络预测模型和严格的方差分析表明，机械性能数值与激光硬化输入参数直接吻合。
关键词： 光纤激光器、疲劳耐久性、AISI 4340钢、机械性能、热处理
更新于2025-09-23 15:21:01