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中国陶瓷2025年第09期:Na~+离子掺杂对γ-Ce_2S_3红色料的结构及性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李润润;张小娜;宋福生;魏红兵;曾祥李;李瑱;

单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;中国轻工业陶瓷研究所;国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心;武汉理工大学材料科学与工程学院;

摘要:采用气±固相反应法制备了Na~+掺杂型γ-Ce_2S_3(记为γ-[Na]-Ce_2S_3)红色料。系统研究了不同Na/Ce掺杂摩尔比(n_(Na/Ce)=0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30)对色料的物相组成、晶体结构、色度性能及温度稳定性的影响。结果表明:经900℃硫化后,所有组分样品均呈现γ-Ce_2S_3纯相;当n_(Na/Ce)=0.05~0.20时,γ-Ce_2S_3的晶胞参数a随着n_(Na/Ce)增加逐渐增大,而当n_(Na/Ce)=0.20~0.30时,晶胞参数a不再变化,表明Na~+不再进入晶格,同时晶格中的两种近邻Ce—S键长也存在同样的变化规律;随着n_(Na/Ce)的增加,γ-Ce_2S_3的带隙宽度由2.00 e V逐渐增加到2.06 e V,从而引起其颜色由暗红向鲜红再向深红转变,其红度值a*也由29.29增加至31.70后又减小至28.37;少量Na~+的掺杂,更有利于稳定γ-Ce_2S_3,当n_(Na/Ce)=0.05时,γ-Ce_2S_3起始氧化温度可以达到480℃。

关键词:γ-Ce_2S_3;;钠离子掺杂;;晶体结构;;高温稳定性

基金资助:江西省自然科学基金(20202BABL204015);; 景德镇市科技计划项目(2023GY001-012);; 景德镇陶瓷大学博士科研启动基金