摻鈣鉻酸鑭的燒結(jié)行為及導電性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、采用固相法在不同條件下合成了幾種含鈣量的鉻酸鑭粉體,對粉體進行了X射線衍射分析,用掃描電鏡對燒結(jié)后試樣的微觀形貌進行觀察,分析了含鈣量及粉體合成條件對試樣晶體結(jié)構(gòu)及燒結(jié)性能的影響。同時在摻鈣鉻酸鑭粉體中分別添加幾種傳統(tǒng)氧化物進行燒結(jié),獲得了一系列鉻酸鈣鑭基復合氧化物試樣,初步分析了它們的耐火性能,以考察其作為耐火材料的潛力。另外,還研究了燒結(jié)體的電性能及影響因素,分析了高溫電性能變化的規(guī)律,探討了導電機理。 在所選摻雜量范圍

2、內(nèi),摻鈣不僅有利于粉體合成時的固相反應,而且促進粉體燒結(jié)。粉體合成過程及燒結(jié)階段均出現(xiàn)液相燒結(jié),這雖然有利于燒結(jié)致密化,但易產(chǎn)生較大氣孔,因此制備粉體時應使團聚體充分破碎,并在造粒時盡量使粉末保持均勻。900℃以上加熱lh就能合成鉻酸鈣鑭粉體,摻雜量高的試樣空氣中燒結(jié)后晶粒較大,顯氣孔率明顯降低,隨粉體合成溫度的升高和時間延長收縮率略微變大。 鉻酸鈣鑭基復合氧化物的研究表明,添加氧化物的摻鈣鉻酸鑭試樣在1700℃燒結(jié)后,顯氣孔

3、率和體積密度均較小。添加CaO的試樣成分均勻,主要相為La<,1-x>Ca<,x>CrO<,3>。添加MgO的試樣有新礦物MgCr<,2>O<,4>生成,兩種試樣晶粒都明顯長大。添加Si02和A1203的試樣均出現(xiàn)液相燒結(jié),添加較多SiO<,2>時出現(xiàn)過燒現(xiàn)象,強度和硬度均較低,不宜作耐火材料使用。添加Al<,2>O<,3>后材料中有抗渣性較好的鉻鋁質(zhì)礦相生成,是較理想的耐火材料。ZrO<,2>與摻鈣鉻酸鑭沒有發(fā)生化學反應,燒結(jié)體中主要

4、為二者的機械混合物,可以利用氧化鋯的增韌作用,并通過合理控制晶粒尺寸以達到增加鉻酸鑭基體韌性的目的。 在本研究選擇的Ca摩爾濃度0.01~0.1內(nèi),電阻率隨含鈣量增加而下降。摻鈣鉻酸鑭粉體的合成溫度、合成時間對燒結(jié)體的室溫電阻率和高溫電阻率的影響均不顯著。由于氧空位的電荷補償作用,空氣中燒結(jié)的試樣室溫電阻率比剛玉管中燒結(jié)后略小。從室溫至800℃,摻鈣鉻酸鑭的電阻率變化分兩段分別滿足兩個獨立的Arrhenius方程,兩段轉(zhuǎn)折點

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