Ca~(2+)和Co~(2+)摩尔比对共掺杂LaAlO_3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

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(09): 2380-2387.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220016

• 铝酸镧陶瓷
• 钙钴共掺杂
• 红外辐射性能
• 发射率

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。

• 单位
  武汉科技大学; 中国科学院理化技术研究所