鋯基燒綠石的高溫高壓合成.pdf

1、燒綠石型氧化物A2B2O7，由于具有壓電性、鐵電性、鐵氧體磁性、熒光發(fā)光性、巨磁電阻效應(yīng)以及抗輻射損傷等優(yōu)良性能，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在本論文中，將壓力固定在5.2 GPa、以不同的溫度分別對ZrO2-Gd2O3、ZrO2-La2O3、ZrO2-CeO2、ZrO2-CeO2-Gd2O3體系進行了超高壓合成實驗。對合成樣品進行了X射線衍射、掃描電鏡(SEM)、能量色散譜(EDS)、拉曼光譜分析和觀察，測量了樣品的密

2、度及氣孔率，計算了樣品的晶胞參數(shù)。
　　 對于ZrO2-Gd2O3體系，在溫度分別為1473K、1673K、1873K的條件下，保溫保壓時間為30min，當溫度1473K時有釓燒綠石生成，溫度升至1673K原料相減少釓燒綠石相增多、當溫度升至1873K時原料相幾乎消失，合成了單一相的釓燒綠石。其它條件不變，將保溫保壓時間延長至60min對釓燒綠石的合成影響不大。說明在5.2GPa、溫度1873K、保溫保壓30min的條件下能合成

3、出單一相的Gd2Zr2O7燒綠石。
　　 對于ZrO2-La2O3體系，在溫度范圍為1273K～1873K，保溫保壓時間分別為30、60、120分鐘條件下進行了實驗研究。實驗結(jié)果表明La2O3與BN發(fā)生了反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物中沒有鑭燒綠石的生成，所以BN不能作為ZrO2、La2O3合成鑭燒綠石的外保護管。
　　 對于ZrO2-CeO2體系，在溫度范圍為1473K～1673K，保溫保壓時間均為30分鐘的條件下，當溫度為1573K

4、時開始有鈰燒綠石生成，得到燒綠石相的百分含量隨著溫度升高而增加；在溫度為1673K時，能夠合成含單一相的鈰燒綠石。
　　 對于ZrO2-CeO2-Gd2O3體系，用CeO2模擬PuO2在Gd2Zr2O7基材中的固化。以粉體ZrO2、Gd2O3、CeO2為原料，采用與前面所述的ZrO2-Gd2O3相同的合成條件。結(jié)果表明，在壓力為5.2GPa、溫度為1873K和30min的保溫保壓條件下合成出具有立方燒綠石結(jié)構(gòu)的Gd2Zr1.93