第1期
添加Er2O3及煅烧温度对固相反应制备CaTiO3材料的影响
作者:安迪1),罗旭东1),刘鹏程1,3),谢志鹏2),李婷1)
作者机构:1)辽宁科技大学 高温材料与镁资源工程学院 辽宁鞍山 114051 2)清华大学 材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 北京 100084 3) 江苏中磊节能科技发展有限公司 江苏东台 224213
分类号:
卷号:52
期号 : 2018 年, 第1期
页码:1 - 6
关键词: Er2O3,CaTiO3材料,显微结构,缺陷化学
内容简介

为提高合成CaTiO3材料的烧结性能,以分析纯的CaO和TiO2为原料,以Er2O3为添加剂,按照CaO、TiO2反应的化学计量比配料,在混合粉末中分别外加质量分数1%、2%、3%和4%的Er2O3进行球磨混合,通过固相反应烧结法合成钛酸钙材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪分别对试样的物相组成、显微形貌及组成进行了分析表征。用衍射仪配套软件X'Pert High Score Plus计算钛酸钙晶胞参数,分析了离子间取代行为和晶胞体积变化的关系。结果表明:伴随Er2O3的少量添加,Er3+与Ti4+之间优先发生置换反应,致使CaTiO3的晶胞结构发生畸变,晶胞体积增大。当进一步提高Er2O3添加量时,取代反应在Er3+与Ca2+之间发生,CaTiO3晶胞发生收缩,晶胞体积呈减小趋势。Er2O3与CaTiO3的固溶造成的晶格畸变促进了离子间的扩散,加速了固相反应烧结,造成的结构缺陷促进了CaTiO3晶粒的生长。同时,随着煅烧温度的升高,结构中热缺陷数量增多,提高了钛酸钙材料的烧结性能。

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