锆酸镧 :化合物

更新时间:2024-09-21 08:42

锆酸具有热稳定性好,热导率低,辐射阻抗高等优点,主要应用于高温隔热、耐高温催化剂载体、高温超导缓冲层以及固体电解质等领域。

简介

锆酸镧具有很好的高温稳定性,2000℃依然保持结构稳定。97%的LaZrO热导率为1.5~1.6W·m·K,密度60.5g/cm,熔点为2300℃,且具有良好的抗烧结能力和其他良好的高温性能,纳米增后初性能提高41%之多,是非常具有发展前景的TBC材料。

制备方法

锆酸镧粉体都是用各种方法制备,比较常用的传统方法包括固相反应法、沉淀法、溶胶凝胶法、自蔓延燃烧法、水热合成法等。

固相反应法需要烧结到1500℃上,保温很长时间才能得到黄绿石结构的LaZrO,此法得到的粉末微观混合不均匀,有成分偏析、微观组织不均匀和团聚严重问题。

沉淀法由于反应温度较低且实现成本低而较适合工业化生产,但在沉淀物的洗络、过滤和干燥的过程中易团聚,最终粉末颗粒偏大而不利于涂层的断裂韧性。

溶胶凝胶生产周期长,成本高,产物粉末易团聚。

自蔓延燃烧法得到烧结活性大且晶型结构不十分完整的产物水热合成法因长时间合成少量粉末而很少使用。这些合成方法都不适合锆酸镧投入到实际应用时使用。

溶胶凝胶-自蔓延燃烧法合成是20世纪90年代发展起来的纳米材料低温制备新方法,结合了溶胶凝胶法和低温自蔓延燃烧合成法的优点,这种方法极大的提高了合成效率,降低了对苛刻反应条件的要求且能直接得到优质的纳米陶瓷粉体,并且对微量组分控制精确,成本低廉且工艺简单,显示出良好的应用前景。

相关研究

锆酸镧超细纤维的制备

为了获得直径更加均匀、细小的锆酸镧纤维,以无水氯化镧八水氧氯化锆为原料,聚乙烯吡咯(PVP)为助纺剂,采用溶胶-凝胶法制备纺丝溶液,经静电纺丝技术制备出前驱体纤维,再分别经800、1 000以及1 200 ℃保温8 h煅烧后获得LaZrO超细纤维。利用DTA-TG、FTIR、XRD和sem研究了锆酸镧纤维的形成过程。结果表明:

(1)未经煅烧的前驱体纤维粗细均匀,平均直径为400 nm;

(2)当煅烧温度为800 ℃时,开始形成萤石型锆酸镧纤维,纤维直径变细,平均直径为250 nm,纤维表面光滑;

(3)当煅烧温度为1000 ℃时,纤维中残余有机基团消失,物相为黄绿石结构的锆酸镧,纤维表面开始变得不光滑,平均直径为180 nm;

(4)当煅烧温度提高到1200 ℃时,锆酸镧纤维开始弯曲、粘连,表面更加粗糙。

参考资料

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