氧化铈掺杂氧化钇稳定氧化锆的热膨胀特性

摘要/Abstract

摘要： 研究了在Y_0.06Zr_0.94O_1.97中掺杂二氧化铈（CeO₂）对其热膨胀系数的影响。使用共沉淀法合成Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97(0.08≤x≤0.16)粉体，压制成型后根据样品的受热收缩曲线确定其焙烧温度。然后将试样分别放在1 250、1 350、1 450 ℃的高温电炉中烧结3 h。采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析其微观结构，利用热膨胀仪检测其热膨胀系数。研究表明：Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97(0.08≤x≤0.16)的热膨胀系数高于Y_0.06Zr_0.94O_1.97，原因是二氧化铈的掺杂增大了Y_0.06Zr_0.94O_1.97的晶格常数，有效地削弱了材料的化学键。

关键词: Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97, 共沉淀, 微观结构, 热膨胀性能

Abstract: Effect of CeO₂ doping on coefficient of thermal expansion of Y_0.06Zr_0.94O_1.97 (Y₂O₃-ZrO₂ compound) was studied.Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97(0.08≤x≤0.16) compound was prepared via co-precipitation method.After pressing molding,the roasting temperatures were determined according to heat shrinkage curve of the sample.Samples were respectively sintered at 1 250,1 350,1 450 ℃ for 3 h in high-temperature electric resistance furnace.Their micro-structures were analyzed by XRD and SEM,and the coefficients of thermal expansion were measured by thermal expansion instrument.Results indicated that the coefficient of thermal expansion of Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97(0.08≤x≤0.16) was higher than that ofY_0.06Zr_0.94O_1.97,because the constant of crystal lattice was increased and material′s chemical bonds were effectively weakened by doping CeO₂ in Y₂O₃-ZrO₂.

Key words: Ce_xY_0.06Zr_0.94-xO_1.97, co-precipitation, micro-structure, thermal expansion

中图分类号:

TQ174.75

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