低温固相反应法制备铈酸镧粉体及其烧结性能研究

杨新帅，王周福✉，王玺堂，刘 浩，马 妍

武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081

✉通信作者, E-mail: whwangzf@126.com

铈酸镧（La2Ce2O7，LC）是一种新型的高温结构陶瓷材料，属于缺陷萤石结构，具有高熔点（＞2000 ℃）、较高的热膨胀系数、较低的热导率、优异的化学稳定性、高温相稳定性及催化性能[1-3]，广泛地应用于热障涂层、红外辐射陶瓷材料、催化材料等领域[4-6]。学者们通过传统固相法、水热法、熔盐法、溶胶凝胶法、共沉淀法等[7−11]进行铈酸镧的合成。传统固相法合成铈酸镧需经1400 ℃高温煅烧[7]，能耗较大，并且制备的粉体颗粒较大，活性低。Wang等[8]采用水热法合成铈酸镧，经烧结只得到相对密度为66.25%的La2Ce2O7陶瓷，粉体烧结活性较差，并且水热法合成技术难度大，对设备要求高。熔盐法合成铈酸镧制备工艺复杂，且粉体晶粒呈现不规则形状，颗粒大小不均[9]。沉淀法和溶胶凝胶法[10−11]后续处理较为繁琐且难以获得高纯粉体。

低温固相反应法具有工艺流程简单、合成温度低、反应易控制、能耗低等优点，且制备的粉体为纳米粉体，颗粒细小，分布均匀，烧结活性较高，有利于粉体的烧结性能，为高活性陶瓷粉体的制备提供了一条简便可行的途径[12-13]。万俊等[14]采用低温固相反应法在700 ℃合成LaAlO3粉体。杨承燕等[15−16]采用低温固相反应法在800 ℃合成YMnO3和YMn2O5纳米粉体。占文等[17]采用低温固相反应法在700 ℃合成镁铝尖晶石粉体。然而，目前关于低温固相反应法合成铈酸镧粉体的研究报道还未形成系统。本文采用低温固相反应法合成铈酸镧粉体，系统地研究煅烧温度对粉体产物物相及形貌的影响，同时对所制备粉体的烧结性能进行研究。……