摻雜對LaCrO3的結構及中紅外輻射性能的影響

劉慶生，常晴，李江霖

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摻雜對LaCrO3的結構及中紅外輻射性能的影響

劉慶生，常晴，李江霖

（江西理工大學冶金與化學工程學院，江西贛州 341000）

用高溫固相反應法在1300℃下燒結2h制備出鈣鈦礦型La0.8Ca0.2Cr0.5X0.5O3粉體材料，通過XRD、FTIR、XPS、IR-2對材料的物相結構和紅外輻射性能進行表征。研究結果表明：對鉻酸鑭的A、B位分別摻雜Ca-Cr、Ca-Cu、Ca-Mn、Ca-Ni元素后，粉體試樣在2.5～5μm波段的發射率均有大幅提升，原因歸結于：摻雜后發生晶格畸變降低了晶體結構的對稱性，偶極矩變化增大，促進晶格的振動吸收；同時在局部區域形成雜質能級，增加了晶體中自由載流子的濃度，提高短波段的發射率。發射率值由高到低的順序為：Ca-Ni＞Ca-Cr＞Ca-Cu＞Ca-Mn＞未摻，可能是由于摻雜元素材料本身帶電粒子及運動特性存在差異所造成。摻雜Ca-Ni的粉體紅外發射率高，達到0.89，可在高溫陶瓷的輻射傳熱方面得以應用。

鈣鈦礦；復合材料；粉體；摻雜；發射率；納米材料

高溫紅外輻射陶瓷材料是一種新型節能材料，在高溫工業反應爐中可作為爐襯材料，用于減少強化爐的輻射傳熱損失，在現代高溫領域中約有80%左右的能量集中于1～5μm波段范圍內。周靜等[1]制備的Fe-Mn-Cu-Co尖晶石體系材料在全波段的發射率為0.87左右，在3～5μm波段的紅外發射率大約為0.67。WANG[2]用高溫固相法制備了摻雜Fe3+的堇青石玻璃材料，純的堇青石微晶玻璃在近紅外波段（2～5μm）的發射率為0.62左右，摻雜Fe3+后其在同波段的發射率提高至0.82。張英等[3]用常規固相合成法制備的Sm3+摻雜的紅外輻射陶瓷材料在全波段的積分發射率為0.74，而在大于8μm波段的平均發射率最高值可達0.94?！?br>