Gd³⁺+Ce⁴⁺共掺烧绿石型La₂B₂O₇的溶胶-凝胶法制备及其热物理性能

来源期刊：材料导报2014年第S2期

论文作者：何江荣 宋一华 徐广平 宋扬 刘鹏程

文章页码：487 - 490

关键词：La2Zr2O7;稀土共掺;声子散射;点缺陷;热障涂层;

摘    要：采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了稀土Gd3++Ce4+共掺的La2Zr2O7新型热障涂层用陶瓷粉体La2-xGdxZr2-xCexO7（x=0.0,0.1,0.2;LGZCO）。通过X-ray衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、TG-DSC、高温热膨胀仪和激光热导仪对样品的相组成、微观形貌、热行为、热膨胀系数和热导率进行表征。结果表明:稀土Gd3++Ce4+共掺的LGZCO保持了烧绿石相结构;添加稀土Gd3++Ce4+离子不仅可以降低材料的导热系数,还有利于其热膨胀系数的提高;随着稀土Gd3++Ce4+掺杂量的增加,晶体中点缺陷浓度不断升高,声子平均自由程不断减小,使得稀土Gd3++Ce4+共掺LGZCO的热导率在x=0.2时达到最低值（κ=0.99 W/（m·K）,T=1273K）,该值明显低于同温度下8YSZ的热导率。Gd3++Ce4+共掺的La2Zr2O7体系是下一代新型热障涂层用陶瓷热门的候选材料之一。