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Gd3+掺杂La1-xGdxMgAl11O19(x=0~1)陶瓷的制备及热学性能

姜斌房明浩黄朝晖刘艳改王小军

中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

摘要:以Al(OH)3,La2O3,Gd2O3和4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O为原料,采用固相反应法在1500℃保温4h合成了镁基六铝酸镧钆(La1-xGdxMgAl11O19,x=0~1,LGMA)粉体。结果表明:合成的LGMA粉体具有畸变的磁铅石型晶体结构,形成一种镧钆共掺镁基六铝酸盐固溶体,LGMA晶粒发育良好,呈板片状,晶粒平均厚度约为350nm。采用无压烧结法在1700℃保温6h后LGMA陶瓷仍能保持其稳定的磁铅石结构。在LaMgAl11O19晶格中掺入钆离子能显著降低LGMA陶瓷的高温热导率,在800℃,GdMgAl11O19陶瓷的最低热导率为1.78W/(m·K),200~1200℃范围的平均线性热膨胀系数为9.39×10-6/K。GMA陶瓷具有较低热导率的主要原因是:在LaMgAl11O19晶格中原子质量较重的Gd3+取代La3+能够增强声子散射作用,Gd3+掺入后引起的晶格畸变对声子散射也具有重要作用。
  • DOI:

    10.14062/j.issn.0454-5648.2010.07.011

  • 专辑:

    理工B(化学化工冶金环境矿业)

  • 专题:

    无机化工

  • 分类号:

    TQ174.1

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