纳米热障涂层材料Ln_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)(Ln=La,Nd,Sm,Gd)的热物性能

摘要

用水热合成法制备纳米热障涂层材料Ln_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)(Ln=La,Nd,Sm,Gd),表征其晶体结构、形貌、晶格参数、平均粒径尺寸和比表面积并研究了相关的热物性能及其机理。对XRD谱和Raman谱的分析表明,La_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)、Nd_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)和Sm_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)均为烧绿石结构,而Gd_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)为萤石结构。结合SEM观察、体积收缩以及相对密度,分析了块材的抗烧结性能。系统对比研究了晶体生长行为、热膨胀系数和热导率等热物性能。结果表明:随着Ln离子半径的减小(La>Nd>Sm>Gd)Ln_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)(Ln=La,Nd,Sm,Gd)纳米材料的晶体生长活化能和热膨胀系数均呈增大的趋势,而热导率则呈降低的趋势。