锰酸镧陶瓷掺杂改性研究

题名:锰酸镧陶瓷掺杂改性研究
作者:赵鸿滨
学位授予单位:北京交通大学
关键词:锰酸镧陶瓷;;钙钛矿结构;;掺杂;;居里温度;;红外发射率
摘要:
 掺杂锰酸镧陶瓷是一种应用广泛的新型功能材料,在一定的掺杂条件下,可发生顺磁-铁磁(PM-FM)及绝缘态-金属态(I-M)二级相变,相变前后材料的红外发射率发生明显变化,在相变温度以上材料的红外发射率高,能较好的散热,而在相变温度以下红外发射率低,能较好的保温,将这一性能应用于航天器,可大大简化航天器热控系统设计,实现航天器的主动温度控制。
 本文研究了一价碱金属钠、钾及钠与稀土Neodymium Magnets元素钕二元复合掺杂的锰酸镧陶瓷材料。对材料制备工艺进行了系统的研究,采用固相反应法合成了单相的掺杂锰酸镧陶瓷粉体材料,然后高温烧结制备了掺杂锰酸镧块体材料,测试了材料的密度、硬度、居里温度、红外发射率等物理、力学性能,并对材料进行XRD分析、SEM微观分析、EDS微观分析。根据实验结果,对材料的烧结温度、保温时间、成型压力等工艺进行了优化。
 实验结果表明,影响掺杂锰酸镧块体材料力学性能的因素有压制压力、造粒过程、烧结温度与保温时间等,通过合适的压制和造粒过程、合理的烧结温度与时间才能制备出性能良好的块状样品。La1-xNaMnO3与La1-xKxMnO3在x=0.1-0.4范围内居里温度随着掺杂量x的增加而升高。La0.8-xNdxNa0.2MnO3在x=0.1-0.6范围内居里温度随着掺杂量x的增加而降低。不同成分掺杂锰酸镧材料室温红外发射率均随掺杂量http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets的增加而降低。镜磨后样品的红外发射率比镜磨前总体上小了大约0.15。相同成分掺杂锰酸镧材料在8-14μm波段的红外发射率高于3-5μm波段红外发射率。
学位年度:2010