Er^(3+)掺杂对Nd_2Zr_2O_7相结构及热物理性能的影响

摘要

利用固相合成法得到Nd_(2-x)Er_xZr_2O_7(0≤x≤1.0)陶瓷材料,分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光导热仪对材料的晶体结构、显微形貌及热扩散系数进行表征,并对其热导率进行分析。结果表明,Nd_(2-x)Er_xZr_2O_7晶体表现为立方相,获得稳定烧绿石结构Nd_(2-x)Er_xZr_2O_7陶瓷材料的x值应控制在0.8以内;Er^(3+)对A位较大的Nd^(3+)进行取代并固溶到了晶格中,使晶格参数减小;陶瓷的晶粒尺寸减小至1μm^3μm,Er^(3+)具有抑制烧结的作用;室温至1000℃范围内,Er^(3+)对Nd^(3+)的取代掺杂可以有效降低陶瓷材料的热导率,1000℃时Nd_(1.4)Er_(0.6)Zr_2O_7热导率为1.76 W·m^(-1)·K^(-1)。