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作者:谢敏;张凯;崔越;裴训;张永和;王志刚;宋希文;
单位:内蒙古科技大学材料科学与工程学院;
摘要:采用固相法合成了Gd_2(Zr_(1-x) Mn_x)_2O_7(x=0, 0.05, 0.075, 0.1)陶瓷材料,分别采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、激光导热仪、傅里叶红外光谱仪表征了Gd_2(Zr_(1-x) Mn_x)_2O_7(x=0, 0.05, 0.075, 0.1)陶瓷材料的物相结构、热扩散系数和红外发射率等。结果表明:Mn~(4+)固溶到Gd_2Zr_2O_7的晶格中形成立方烧绿石结构。Mn~(4+)的加入诱发晶格畸变,使得Raman的振动模式与振动强度发生变化,导致Gd_2(Zr_(1-x) Mn_x)_2O_7(x=0, 0.05,0.075, 0.1)陶瓷材料1100℃的红外发射率随Mn~(4+)掺杂量的增加而升高。对于红外半透明或全透明的稀土锆酸盐陶瓷材料,高温下光子热传导加剧,使得Gd_2(Zr_(1-x) Mn_x)_2O_7(x=0, 0.05, 0.075, 0.1)陶瓷材料的热导率对温度的依赖关系偏离了1/T,与声子散射机制不符,热导率呈现出随温度升高先降低后升高的趋势。通过掺杂MnO_2加强了声子散射,可以降低Gd_2Zr_2O_7陶瓷材料的热导率。
关键词:立方烧绿石结构;;晶格畸变;;红外发射率;;声子散射;;热导率;;稀土
基金资助:内蒙古自治区“高等学校青年科技人才发展项目”(NJYT23008);; 内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZZ23055);; 国家自然科学基金项目(52372062);; 北方稀土科研项目(BFXT-2022-D-0053)资助