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1、相圖對(duì)于材料科學(xué)來說具有重要的指導(dǎo)意義。相圖的研究方法主要分為實(shí)驗(yàn)法和計(jì)算法。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,往往并不能夠完全測(cè)定出繪制一個(gè)體系的相圖所需要的全部實(shí)驗(yàn)信息,上世紀(jì)70年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,基于各種理論的相圖計(jì)算方法逐步發(fā)展起來,其中,利用體系Gibbs自由能最小化原理,對(duì)各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估的Thermo-calc軟件的應(yīng)用最為廣泛,至今已經(jīng)不斷更新,發(fā)展到了十多個(gè)升級(jí)。
Ce,La及其氧化物在催化劑、燃料電
2、池、熱障材料方面具有廣泛的應(yīng)用。Ce-La-O體系是一個(gè)典型的固溶體體系,其相關(guān)子體系的相圖,也具有代表性,通過對(duì)該體系進(jìn)行相圖計(jì)算,有助于認(rèn)識(shí)這個(gè)體系的各種相結(jié)構(gòu),以及Ce-La合金的氧化行為。本文主要采用Thermo-calc軟件進(jìn)行Ce-La-O相關(guān)體系的相圖計(jì)算方面的研究。文獻(xiàn)中關(guān)于這個(gè)體系的各個(gè)子體系的實(shí)驗(yàn)及相圖數(shù)據(jù)的報(bào)道很多,對(duì)這些信息匯總,在需要進(jìn)一步確認(rèn)的信息方面,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
通過Raman光譜、掃描電子
3、顯微鏡及能譜分析、原子力顯微鏡研究了Ce-La合金在空氣中的氧化反應(yīng),確定了合金表面氧化反應(yīng)的過程,合金在空氣中容易被氧化,表面會(huì)形成氧化物固溶體,具體可能會(huì)有Ce2O3-La2O3、CeO2-La2O3固溶體。新打磨好的合金樣品在空氣中,Ce與吸附氧結(jié)合為Ce3+,隨后Ce3+會(huì)進(jìn)一步氧化為Ce4+,根據(jù)表面氧化層中Ce3+和Ce4+量的變化情況,可以把表面氧化過程分為兩個(gè)階段,即前40分鐘Ce3+增長(zhǎng)速度大于Ce4+;40分鐘以后,
4、Ce4+增長(zhǎng)的速度已逐漸超過Ce3+,同時(shí)Ce3+逐漸減少,直到最后完全氧化為Ce4+。
通過對(duì)溶膠-凝膠法制備的CeO2-La2O3系列混合氧化物進(jìn)行XRD圖譜研究表明,該體系CeO2與La2O3可以形成一系列的固溶體,具體是以CeO2的螢石結(jié)構(gòu)為母體的固溶體和以La2O3的A型六方結(jié)構(gòu)為母體的固溶體。La2Ce2O7是以CeO2螢石結(jié)構(gòu)為框架的固溶體,不具備燒綠石結(jié)構(gòu)的特征。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),以及文獻(xiàn)中關(guān)于該體系
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