B位Cr3+-Fe3+共掺杂铝酸镧的红外辐射性能
来源期刊：耐火材料2021年第2期
论文作者：王曲 张一帆 王刚 张伟
文章页码：98 - 101
关键词：铝酸镧;红外发射率;B位掺杂;陶瓷材料;
摘 要：以La2O3粉、Al2O3粉、Cr2O3粉、Fe2O3粉为原料,按照LaAl1-x-yCrxFeyO3（x=y=0,0.1,0.2,0.25）的化学计量比配料,依次经球磨、烘干、在1 200℃预烧、再球磨、成型、1 600℃保温2 h烧结后,制备了Cr3+-Fe3+共掺杂铝酸镧材料,然后利用XRD、XPS、IR等手段进行分析表征。结果表明:掺杂后产物均为钙钛矿结构化合物。Cr3+-Fe3+共掺杂试样在近红外波段的辐射性较未掺杂的La Al O3大幅提高,试样La Al0.5Cr0.25Fe0.25O3在0.76～2.5μm波段的红外发射率从0.236提高到0.83。红外发射率提高的机制在于:Cr3+-Fe3+共掺杂后形成了跃迁激活能仅为0.1 eV的Fe3+?Fe4+小极化子,并且带隙中引入了对应于Cr5+和Cr6+的杂质能级,增强了杂质吸收和自由载流子吸收,从而提高了材料在近红外的发射率。
王曲，张一帆，王刚，张伟
中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室
摘 要：以La2O3粉、Al2O3粉、Cr2O3粉、Fe2O3粉为原料,按照LaAl1-x-yCrxFeyO3（x=y=0,0.1,0.2,0.25）的化学计量比配料,依次经球磨、烘干、在1 200℃预烧、再球磨、成型、1 600℃保温2 h烧结后,制备了Cr3+-Fe3+共掺杂铝酸镧材料,然后利用XRD、XPS、IR等手段进行分析表征。结果表明:掺杂后产物均为钙钛矿结构化合物。Cr3+-Fe3+共掺杂试样在近红外波段的辐射性较未掺杂的La Al O3大幅提高,试样La Al0.5Cr0.25Fe0.25O3在0.76～2.5μm波段的红外发射率从0.236提高到0.83。红外发射率提高的机制在于:Cr3+-Fe3+共掺杂后形成了跃迁激活能仅为0.1 eV的Fe3+?Fe4+小极化子,并且带隙中引入了对应于Cr5+和Cr6+的杂质能级,增强了杂质吸收和自由载流子吸收,从而提高了材料在近红外的发射率。
关键词：铝酸镧;红外发射率;B位掺杂;陶瓷材料;
