La1-xSrxMnO3陶瓷的放電等離子燒結(jié)及其性能研究.pdf

1、堿土金屬摻雜的鑭錳氧化物（LaMnO3）是一種具有可變發(fā)射率特征的智能熱控材料，其輻射率隨環(huán)境溫度的變化而自主發(fā)生改變，因而在微小衛(wèi)星的熱控制等航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的研究意義。針對傳統(tǒng)常壓或熱壓方法制備LaMnO3基陶瓷時存在的燒結(jié)溫度高、致密化程度低、晶粒大小不均勻等問題，本論文采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)，通過控制燒結(jié)工藝和Sr摻雜量制備La1-xSrxMnO3陶瓷，并采用退火處理等手段進一步優(yōu)化其電學(xué)性能和輻射特性。

2、　　首先，采用固相反應(yīng)法分別在不同溫度（900~1200℃）下合成不同Sr摻雜量的La1-xSrxMnO3粉體，研究了合成溫度和Sr摻雜量對粉體物相組成、顯微形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)和紅外結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，隨著合成溫度的升高，原料逐漸反應(yīng)完全，而且粉體結(jié)晶性提高，在1200℃時合成出具有單一鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、顆粒大小均勻的La1-xSrxMnO3粉體（x=0~0.4）。隨著Sr摻雜量的增加，粉體的晶格結(jié)構(gòu)由低對稱性的正交相向高對稱性的立方相轉(zhuǎn)變，而

3、且Mn3+逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镸n4+，同時導(dǎo)致Mn-O鍵的紅外吸收峰逐漸向短波方向移動。
　　其次，以合成的La1-xSrxMnO3粉體為原料，采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備La1-xSrxMnO3陶瓷，重點研究了燒結(jié)溫度和Sr摻雜量對其物相組成、致密度、微觀結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能和輻射特性的影響。結(jié)果表明，隨著燒結(jié)溫度的升高，La1-xSrxMnO3陶瓷的密度和致密度逐漸增大，在1100℃時獲得了物相單一、整體致密（相對密度為97.4％）、晶粒大小

4、均勻的La1-xSrxMnO3（x=0~0.4）陶瓷。隨著Sr摻雜量的增加，La1-xSrxMnO3陶瓷中的Mn4+濃度逐漸增大，由此促進了Mn3+-O2--Mn4+雙交換作用，導(dǎo)致其導(dǎo)電性增強，并隨溫度的變化表現(xiàn)出明顯的可變輻射率特征和較好的輻射特性。
　　最后，對燒結(jié)后的La1-xSrxMnO3（x=0~0.4）陶瓷進行退火處理，重點研究了退火溫度對其物相、結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)1000℃退火后，La1-xSrxMnO