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作者：王日昕;曾思琪;邓雅坤;王国庆;张勇;
单位：江西省科学院应用物理研究所;江西省华赣恒昊环保科技有限公司;
摘要：铝灰渣是电解铝和再生铝工艺流程中产生的固体废物，其主要成分为金属铝、氧化铝、氮化铝和镁铝尖晶石，通过调控铝灰渣物相成分含量，采用固相烧结法可以制备镁铝尖晶石材料。稀土氧化物能够促进镁铝尖晶石材料的烧结致密化和晶粒的发育长大，本研究考察了在利用铝灰渣制备镁铝尖晶石材料的原料中微量掺杂4种稀土氧化物(Y_2O_3,Eu_2O_3,La_2O_3和Ce O_2)对烧结材料性能的影响，并探究稀土氧化物在强化烧结过程中的微观机制，得到以下主要结论。结果表明:4种稀土氧化物(Y_2O_3,Eu_2O_3,La_2O_3和Ce O_2)掺杂可以提高铝灰渣烧结制备镁铝尖晶石材料的致密性能，铝灰渣中掺杂3%Y_2O_3、3%Eu_2O_3、3%La_2O_3和3%Ce O_2，在1 673 K烧结3 h后制得镁铝尖晶石材料，材料体积密度由2.02 g/cm~3分别变化为2.04、2.02、2.13和2.07 g/cm~3,La_2O_3掺杂强化的烧结体致密性效果优于其他3类;大离子半径的稀土氧化物掺杂烧结过程中，稀土离子发生固溶扩散，这一扩散过程加速了气孔的消除，从而促进了尖晶石材料的烧结。不同稀土氧化物掺杂铝灰渣对烧结制备的镁铝尖晶石材料致密性提升效果存在差异，其中，同晶置换作用显著增强了材料的致密性。
关键词：铝灰渣;;镁铝尖晶石;;稀土氧化物;;La_2O_3;;Y_2O_3;;强化烧结;;致密性能;;同晶置换
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52004113);; 江西省科学院院长基金(2022YCXZD2001);江西省科学院博士项目(2025YYB02)
