| Sm2(Zr1-xTix)2O7陶瓷材料的结构及热物理性能 |
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| 引用本文： | 姜涛,宋希文,谢敏,吴秀红. Sm2(Zr1-xTix)2O7陶瓷材料的结构及热物理性能[J]. 装备环境工程, 2019, 16(1): 47-52 |
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| 作者姓名： | 姜涛 宋希文 谢敏 吴秀红 |
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| 作者单位： | 内蒙古科技大学,包头,014010;内蒙古科技大学,包头,014010;内蒙古科技大学,包头,014010;内蒙古科技大学,包头,014010 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51762036） |
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| 摘 要： | 目的研究氧化物TiO_2 B位掺杂对Sm_2Zr2O_7陶瓷材料的结构及热物理性能的影响。方法以Sm_2O_3、ZrO_2、TiO_2为原料,通过高温固相合成法制备用过渡金属氧化物TiO_2掺杂Sm_2Zr2O_7的Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7(x=0,0.2,0.4,x为摩尔分数)陶瓷材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究陶瓷材料的物相结构以及显微形貌,利用阿基米德原理测定陶瓷材料的体积密度。根据Neumann-Kopp定律计算材料热容,采用高温热膨胀仪及激光导热仪对材料的热膨胀性能和热导率进行表征。结果 Sm_2(Zr_(1-x)Ti_x)_2O_7体系陶瓷材料为立方烧绿石结构,显微结构致密,晶界清晰。Sm_2Zr2O_7掺杂小离子半径Ti~(4+)使其热膨胀系数有所提高,热扩散系数降低,并在高温下表现出类似于玻璃的超低热导率。800℃时,Sm_2Zr_(1.6)Ti_(0.4)O_7的热导率为1.29 W/(m·K),平均热膨胀系数达到10.6×10~(-6) K~(-1)。结论由于基质原子与取代原子之间的原子量差随Ti掺杂量的增加而逐渐降低,其热导率随Ti掺杂量增加而升高。
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| 关 键 词： | 热障涂层材料 Sm2Zr2O7 固相反应 烧绿石结构 TiO2掺杂 热导率 |
| 收稿时间： | 2018-08-27 |
| 修稿时间： | 2019-01-25 |
Structure and Thermophysical Properties of Sm2(Zr1-xTix)2O7 Ceramic Materials |
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| JIANG Tao,SONG Xi-wen,XIE Min and WU Xiu-hong. Structure and Thermophysical Properties of Sm2(Zr1-xTix)2O7 Ceramic Materials[J]. Equipment Environmental Engineering, 2019, 16(1): 47-52 |
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| Authors: | JIANG Tao SONG Xi-wen XIE Min WU Xiu-hong |
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| Affiliation: | lnner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China,lnner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China,lnner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China and lnner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | thermal barrier coating material Sm2Zr2O7 solid state reaction pyrochlore structure TiO2 doping thermal conductivity |
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