Er³⁺掺杂对Nd₂Zr₂O₇相结构及热物理性能的影响

谢敏^1,2，宋希文²，周芬²，安胜利²

1. 北京科技大学冶金与生态学院2. 内蒙古科技大学材料与冶金学院

摘 要：利用固相合成法得到Nd_2-xEr_xZr₂O₇（0≤x≤1.0）陶瓷材料,分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光导热仪对材料的晶体结构、显微形貌及热扩散系数进行表征,并对其热导率进行分析。结果表明,Nd_2-xEr_xZr₂O₇晶体表现为立方相,获得稳定烧绿石结构Nd_2-xEr_xZr₂O₇陶瓷材料的x值应控制在0.8以内;Er³⁺对A位较大的Nd³⁺进行取代并固溶到了晶格中,使晶格参数减小;陶瓷的晶粒尺寸减小至1μm³μm,Er³⁺具有抑制烧结的作用;室温至1000℃范围内,Er³⁺对Nd³⁺的取代掺杂可以有效降低陶瓷材料的热导率,1000℃时Nd_1.4Er_0.6Zr₂O₇热导率为1.76 W·m^-1·K^-1。

关键词：稀土锆酸盐;热障涂层;烧绿石结构;热物理性能;