热处理对Fe³⁺掺杂磷酸钙结构和性能的影响

王泽^1,2,3，肖桂勇^1,2,3，许文花^1,2,3，朱瑞富^1,2，吕宇鹏^1,2,3

1. 山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室2. 山东大学材料科学与工程学院3. 山东大学苏州研究院

摘 要：利用湿化学合成法制备Fe³⁺掺杂磷酸钙,并分析反应物中Fe³⁺和Ca2+的比例对所得磷酸钙结晶度的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、磁强计等研究热处理对Fe³⁺掺杂磷酸钙结构和性能的影响。结果表明,反应过程中Fe³⁺的参与可提高磷酸钙的非晶稳定性,且随Fe³⁺量的增加,所得磷酸钙结晶度降低。经900℃热处理2 h后,非晶磷酸钙可转变为磷酸钙、磷酸钙铁相和羟基磷灰石。随着Fe³⁺掺入量的增加,热处理后形成的磷酸钙、磷酸钙铁相相对含量增加,而羟基磷灰石相对含量降低。热处理促进非晶磷灰石颗粒结晶长大形成球形颗粒或者短棒状结构。磁性检测结果表明Fe³⁺取代磷酸钙具有顺磁性,经热处理后磁性显著增强。

关键词：Fe3+掺杂磷酸钙;结晶度;热处理;微观结构;磁性;