埋烧前后的La 2O3粉末的XRD和不同埋烧材料的LaCrO 3的EDS结果
铬酸镧 (LaCr O3) 由于其高熔点, 高电导性和在氧化还原环境下的化学稳定性, 在固态氧化物燃料电池, 磁流体发电机和加热用炉体材料上得到广泛的应用. 但其缺陷在于LaCr O3在空气下的烧结性能不好, 不致密. 学术界普遍认为是由于其在1000℃以上会挥发出气态Cr O3, 导致其烧结性能不好.
中国科学院新疆理化技术研究所材料物理与化学研究室常爱民研究团队, 多年来致力于热敏功能陶瓷材料的研究和应用. 该团队科研人员根据LaCr O3在高温下挥发产生气态CrO 3导致其烧结不致密的假设, 设计了通过不同材料 (Al 2O3, La 2O3, Cr 2O3等) 埋烧LaCr O3的实验, 以提高其烧结的致密性. 研究结果显示, La 2O3埋烧的LaCr O3致密性大大提高, 这表明在空气中烧结致密的LaCr O3是可以实现的. 能谱仪 (EDS) 结果发现烧结后的LaCrO 3中Cr与La的含量比小于1; 在埋烧后的La 2O3粉末中发现Cr元素表明, LaCr O3在高温烧结下存在Cr挥发. 此外, 从埋烧后的La2O3粉末的X射线衍射 (XRD) 结果发现有LaCr O3相生成, 从而从侧面证明了LaCr O3(s) + 3/4 O 2(g) 生成1/2 La 2O3(s) + Cr O3(g), 从烧结机理上印证了LaCr O3在高温下挥发产生气态Cr O3导致其烧结不致密的假设.
相关研究结果发表于《美国陶瓷会志》 (J. Am. Ceram. Soc.) 上, 文章第一作者为硕士研究生印杏莲.
该研究工作得到国家自然科学基金, 新疆自治区科技人才培养项目等的资助.
