Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of pH and annealing temperature on the structural and magnetic properties of cerium-substituted yttrium iron garnet powders produced by the sol-gel method

Yarici I., Erol M., Celik E., Ozturk Y.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 2

362--367

EN

Cerium substituted yttrium iron garnet (Ce0.2Y 2.8Fe5O12; Ce-YIG) nanoparticles were produced via the sol-gel method from solutions of Ce-, Y- and Fe-based precursors, a solvent and a chelating agent. The solutions were dried at 200ºC and heat treated at temperatures between 800 ºC and 1400ºC for 3 h in air. The effects of pH and annealing temperature on the structure, phase formation, magnetic properties and crystallite size were investigated. A cubic YIG phase was obtained for the sample annealed at 1400 ºC. The presented results showed that the pH value of the starting solution affects the crystal size and consequently, the saturation magnetization.

2

Structure and electric properties of double magnesium zirconium orthophosphate

Mielewczyk A., Molin S., Gdula K., Jasiński G., Kusz B., Jasiński P., Gazda M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 4

477-480

EN

Double magnesium zirconium orthophosphate (MZP) is a magnesium ion conducting material. In this work, an MZP structure and properties were studied, especially in relation to its possible application as an active material in gas sensors. Double magnesium zirconium orthophosphate was produced both by sol-gel and solid state methods. The phase composition of the material was studied by X-ray diffraction method. Influence of the synthesis method on the quality of obtained material was significant. The single phase material was obtained by the sol-gel method. The precursors (ZrOCl2•6H2O, NH4H2PO4 and Mg(NO3)2•8H2O) were dissolved in water, the solutions mixed and then dehydrated for 12 h using a hot plate at 75°C. Dried powder was ball milled for 12 h and then uniaxially pressed into pellets that were sintered at various temperatures in the range of 700–1200°C. The influence of a synthesis method on electric conductivity of the samples was investigated by impedance spectroscopy (IS). Cyclic voltammetry (CV) was used to examine the possibility of application of MZP as a sensor in the presence of various gases.

PL

Podwójny ortofosforan magnezowo-cyrkonowy (MZP) jest materiałem przewodzącym jony magnezowe. W prezentowanej pracy badano budowę i właściwości MZP, szczególnie w odniesieniu do jego potencjalnego zastosowania w czujnikach gazowych. Podwójny ortofosforan magnezowo-cyrkonowy wytworzono zarówno metodą zol-żel, jak i metodą reakcji w fazie stałej. Skład fazowy otrzymanych materiałów zbadano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Wpływ metody syntezy na jakość otrzymanego materiału był znaczący. Metodą zol-żel otrzymano materiał jednofazowy. Prekursory (ZrOCl2•6H2O, NH4H2PO4 and Mg(NO3)2•8H2O) rozpuszczano w wodzie, roztwory mieszano i odwadniona na płycie grzejnej o temperaturze 75°C przez 12 h. Wysuszony proszek mielono w młynie kulowym i prasowano jednoosiowo aby uformować tabletki, które spiekano w różnych temperaturach z przedziału 700–1200°C. Wpływ metody syntezy na przewodność elektryczną próbek badano za pomocą spektroskopii impedancyjnej (IS). Woltamperometrię cykliczną (CV) w obecności różnych gazów wykorzystano do zbadania możliwości zastosowania MPZ jako czujnika gazowego.

3

Mikrostruktura i właściwości kompozytów AI2O3-Si3N4 otrzymywanych na drodze heterokrystalizacji metodą zol-żel

Zawada A., Kunicki A., Ziemkowska W., Pietrzykowski A., Olszyna A.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 2

87-91

PL

Mieszaniny nanoproszków AI(2)O(3)-Si(3)N(4) otrzymywano na drodze heterokrystalizacji w procesie zol-żel z wykorzystaniem reakcji związków alkoksyglinowych z wodą. W czasie procesu kontrolowano pH roztworu w celu zapewnienia jak najlepszej homogenizacji cząstek Si(3)N(4) w osnowie spieczonego AI(2)O(3). Otrzymaną mieszaninę nanoproszków o zawartości 20 %wag. Si(3)N(4) poddawano prażeniu w temperaturze 800°C w atmosferze powietrza przez 20 h. Do wyprażonego produktu dodawano proszek handlowy AI(2)O(3) tak aby otrzymać mieszaniny proszków AI(2)O(3) + xSi(3)N(4), gdzie x = 1,25; 2,5; 5 %wag., które następnie poddano procesowi spiekania w temperaturze 1350 lub 1450°C pod ciśnieniem 30 MPa przez 1 godzinę. W artykule opisano mikrostrukturę, gęstość, nasiąkliwość, porowatość i właściwości mechaniczne takie jak; moduł Younga, twardość i odporność na kruche pękanie, otrzymanych spieków. Otrzymane spieki charakteryzowały się gęstością względną w przedziale 95-100 % i jednorodnym rozkładem obu faz w mikrostrukturze kompozytu. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono znaczny wpływ Si(3)N(4) na poprawę właściwości mechanicznych AI(2)O(3). Kompozyty AI(2)O(3)+xSi(3)N(4) miały wyższą twardość i odporność na kruche pękanie w porównaniu ze spiekiem wykonanym z nanoproszku AI(2)O(3) firmy Taimei. Najwyższym współczynnikiem odporności na kruche pękanie charakteryzował się kompozyt o zawartości 2,5%wag. Si(3)N(4).

EN

Mixtures of the AI(2)O(3)-Si(3)N(4) nano-powders were prepared via hetero-crystallization by using a sol-gel method with the contribution of chemical reactions that proceeded between the alkoxyaluminum compounds and water. In order to achieve the best possible homogeneity of the Si(3)N(4) particles in the AI(2)O(3) matrix, pH of the solution was controlled during the process. The mixture containing 20 wt.% of Si(3)N(4) was calcined for 20 h at a temperature of 800°C in air, then added to a commercial-grade AI(2)O(3) powder so as to obtain AI(2)O(3)+xSi(3)N(4) mixtures (where x = 1.25, 2.5 and 5 wt.%), which were finally sintered for 1 h at a temperature of 1350 or 1450°C under a pressure of 30 MPa. The paper describes the microstructure, density, water absorption, porosity and mechanical properties, such as Young modulus, hardness and fracture toughness, of the sinters obtained. The sintered composites had the relative density exceeding 95%, and the distribution of component phases was uniform. It has been found that the presence of Si(3)N(4) considerably improved mechanical properties of the AI(2)O(3) matrix. The hardness and fracture toughness of the AI(2)O(3)+xSi(3)N(4) composites were higher than those of the sinter produced from the AI(2)O(3) nanopowder delivered by the Taimei Company. The highest toughness was measured for the composite with 2.5 wt.% Si(3)N(4).

4

On the luminescence of Lu3-xPrxAI5O12 ceramic bodies

Plewa J., Katelnikovas A., Justel T.

Materiały Ceramiczne

|

2008

|

T. 60, nr 4

229-233

EN

Luminescent materials are widely applied as corwerter screens in fluorescent lamps, LEDs, emissive displays, x-ray and high energy particle detectors, and solid state LASERs. In most of the application areas, the luminescent compositions are applied as polycrystalline powders, however, some devices require single crystalline materials, e.g. solid state LASERs or positron emission tomographs. Since single crystal growth is difficult and rather time consuming, applied crystals are very expensive. Moreover, some application areas require very homogenous and anisotropic optical and thermal properties, which sometimes cannot be sufficiently fulfilled by single crystals due to the inhomogeneous distribution of the cations and peculiarities of the phase diagram. Therefore, the replacement of single crystals by transparent ceramics is of growing interest. An important requirement for the realization of transparent ceramic bodies is the anisotropy of the index of refraction, which is given in cubic materials. Minerals of the general composition A3B2Si3O12 (A = Mg, Ca, Fe, Mn; B = Al, Fe, Cr) and ternary oxides according to the formula Ln3AI5O12 (Ln = Y, Gd, Lu) crystallize in the cubic garnet structure. The latter compounds are ideal host lattices for the luminescent ions Ce(3+), Pr(3+), Nd(3+), and Tb(3+). Thus the respective luminescent materials have found numerous applications as LED and display phosphors, as gain media in LASERs, and as scintillators in x-ray machines for medical imaging. This work deals with the preparation and spectroscopic characterization of Lu3AI5O12:Pr ceramic bodies, whereby their optical properties were compared to polycrystalline powders and single crystals. An important finding, in view of their application, is that the decay time of the [Xe]5d14f1 - [Xe]4f2 and [Xe]4f2- [Xe]4f2 transitions of the Pr(3+) ion in the ceramics is significantly different from the Pr(3+) ion in Lu3AI5O12:Pr powders. With respect to the relation between the internal quantum efficiency of Pr(3+) and the decay constant, possible explanations will be discussed.

PL

Materiały luminescencyjne - luminofory znajdują zastosowanie do konwersji promieniowania w lampach świetlówkach, diodach LED, w świecących ekranach, w czujnikach promieniowania wysokoenergetycznego, a także w stałych laserach. W większości zastosowań luminofory używa się w postaci proszków, chociaż w niektórych przypadkach potrzebne są monokryształy, jak to ma miejsce w technice laserowej, czy w tomografach. Hodowla monokryształów luminoforów jest wyjątkowo trudna i kosztowna. Zwłaszcza że w niektórych przypadkach wymagana jest wysoka jednorodność i anisotropia optyczna, jak również termiczna dla materiału luminescencyjnego. Jest to głównie gwarantowane przez monokryształy, przy czym także w tym przypadku mają miejsce niejednorodności w rozprowadzeniu kationów domieszki, a także występują braki w znajomości układów równowag. Z tego punktu widzenia występuje duże zainteresowanie, żeby zastąpić monokryształy polikrystaliczną ceramiką przeźroczystą. Wymaga się przy tym, żeby uzyskiwać materiał jednorodny optycznie, korzystnie o strukturze krystalograficznej regularnej. Minerały o ogólnym składzie chemicznym A3B2Si3O12 (A=Mg, Ca, Fe, Mn, i B=AI, Fe, Cr) a także sztuczne związki typu Ln3AI5O12 (Ln=Y, Gd, Lu) krystalizują w układzie regularnym i należą do rodziny granatów. Te ostatnie związki uważa się za idealną sieć macierzystą dla aktywatorów typu: Ce(3+), Pr(3+) Nd(3+) i Tb(3+). Tym sposobem powstały wysoko cenione luminofory znajdujące szerokie zastosowania w diodach LED, w ekranach świecących, jako aktywne media laserowe, a także w scyntylatorach promieniowania X w tomografach. Powyższa praca przedstawia wyniki syntezy i charakterystyki widmowe uzyskane dla ceramiki Lu3AI5O12:Pr. Dokonano porównania własności materiału proszkowego i ceramiki, a także danych literaturowych dotyczących monokryształu. Jako ważne z punktu widzenia zastosowań pokazano że czasy gaśnięcia dla przejść 5d1,4f2-4f2 ind 4f2-4f2 dla jonu Pr(3+) w ceramice są różne niż dla proszku.