摻鈣鉻酸鑭的燒結(jié)行為及導(dǎo)電性研究.pdf

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(duì)粉體進(jìn)行了X射線衍射分析，用掃描電鏡對(duì)燒結(jié)后試樣的微觀形貌進(jìn)行觀察，分析了含鈣量及粉體合成條件對(duì)試樣晶體結(jié)構(gòu)及燒結(jié)性能的影響。同時(shí)在摻鈣鉻酸鑭粉體中分別添加幾種傳統(tǒng)氧化物進(jìn)行燒結(jié)，獲得了一系列鉻酸鈣鑭基復(fù)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(dǎo)電機(jī)理。 在所選摻雜量范圍

2、內(nèi)，摻鈣不僅有利于粉體合成時(shí)的固相反應(yīng)，而且促進(jìn)粉體燒結(jié)。粉體合成過(guò)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(shí)應(yīng)使團(tuán)聚體充分破碎，并在造粒時(shí)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(shí)間延長(zhǎng)收縮率略微變大。 鉻酸鈣鑭基復(fù)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L(zhǎng)a<,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(zhǎng)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(shí)出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象，強(qiáng)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(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，燒結(jié)體中主要

4、為二者的機(jī)械混合物，可以利用氧化鋯的增韌作用，并通過(guò)合理控制晶粒尺寸以達(dá)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(shí)間對(duì)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(bǔ)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(gè)獨(dú)立的Arrhenius方程，兩段轉(zhuǎn)折點(diǎn)