Sm2Ce2O7-Gd2Zr2O7复合材料制备及热导率

作者：段群鹏; 杨树森; 张文宇; 董鹏; 谢秋阳; 张红松^*; 郭亚东

来源：表面技术, 2019, 48(01): 77-82.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.01.011

• (Sm2Ce2O7)1-x(Gd2Zr2O7)x复合材料
• 溶胶-凝胶法
• YSZ
• 热导率

目的探讨了Gd2Zr2O7的颗粒度和含量对(Sm2Ce2O7)1-x(Gd2Zr2O7)x复合材料热导率的影响。方法用纳米级和微米级粉体制备了两个系列的(Sm2Ce2O7)1-x(Gd2Zr2O7)x复合材料。用X射线衍射技术分析了材料的相组成,用扫描电镜观察了复合材料的显微形貌,用纽曼科普定律计算了复合材料的比热,用激光脉冲法测试了材料的热扩散系数。根据比热、密度和热扩散系数计算了复合材料的热导率,并根据最终热导率结果,分析了Gd2Zr2O7颗粒度和含量对复合材料热导率的影响。结果所合成的粉体均具有单一的萤石晶体结构,纳米级Gd2Zr2O7粉体最大比表面积为15.413 m2/g,微米级Sm2Ce2O7粉体最小比表面积为0.226 m2/g。所制备的两个系列的(Sm2Ce2O7)1-x(Gd2Zr2O7)x复合材料也表现出单一的萤石晶体结构,但晶粒大小不均匀。结论当x=0.5时,纳米粉体制备的复合材料存在明显的纳米晶。微米级Gd2Zr2O7对复合材料声子热导率抑制不明显,但可以抑制高温光子热导率;纳米级Gd2Zr2O7的引入可明显降低复合材料的声子热导率,但对高温光子热导率抑制不明显。两个系列复合材料的热导率均低于YSZ。

• 单位
  铁道警察学院; 河南工程学院