Ca2+和Co2+摩尔比对共掺杂LaAlO3陶瓷红外辐射性能的影响

作者：王雪晴 王庆虎 梁雄 徐义彪 朱天彬 桑绍柏 李亚伟 陈义祥 李永 李江涛

单位：1.武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心2.中国科学院理化技术研究所

关键词：铝酸镧陶瓷  钙钴共掺杂  红外辐射性能  发射率

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(9):-

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220016

摘要：

采用高温固相反应工艺制备 n(Ca2+)/n(Co2+)(n 为摩尔)共掺杂 LaAlO3陶瓷，研究了 n(Ca2+)/n(Co2+)掺杂比例对 LaAlO3陶瓷[La1-xCaxAl0.8Co0.2O3,0.25≤n(Ca2+)/n(Co2+)≤2.00]红外辐射性能的影响，探讨了 LaAlO3陶瓷发射率提高的机理。结果表明，n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂 LaAlO3陶瓷具有钙钛矿结构。在 0.76～2.50 μm 波段，掺杂比例[0.25≤n(Ca2+)/n(Co2+)≤1.00]的增加有助于提升陶瓷的发射率，n(Ca2+)/n(Co2+)=1.00 的陶瓷样品(La0.8Ca0.2Al0.8Co0.2O3)有最高的平均发射率(0.87)；在 2.50～14.0 μm波段，所有 n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂 LaAlO3陶瓷的平均发射率普遍高于 0.94。发射率提高的原因为：n(Ca2+)/n(Co2+)共掺杂强化了自由载流子吸收、杂质能级吸收和晶格振动吸收。这种高发射红外陶瓷材料有望在热工装备的节能应用领域发挥作用。

基金项目：

国家自然科学基金(U1904217、52102028)； 国家重点研发计划(2019YFC1904903-02)；

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