稀土多元滲法制備稀土碳化鉬及其導(dǎo)電性.pdf

1、為了拓展碳化鉬的應(yīng)用領(lǐng)域，制備具有良好導(dǎo)電性能的稀土碳化鉬新材料，本文采用稀土多元滲法，以鉬酸銨和兩種 Anderson B型結(jié)構(gòu)的多金屬氧酸鹽(NH4)3[AlMo6O24H6]·11H2O和(NH4)3[AlSmMo5O24H6]·10H2O為前驅(qū)體，分別以甲醇和含有Nd(NO3)3或Sm(NO3)3的甲醇溶液為擴(kuò)滲劑，制備了不同種類的稀土碳化鉬。
　　采用X射線衍射(XRD)、差熱-熱重(DTA-TG)、電子探針X射線能譜分

2、析(EDX)以及 X-射線光電子能譜(XPS)對(duì)稀土碳化鉬的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)組成和表面價(jià)態(tài)進(jìn)行了測(cè)試研究。結(jié)果表明：稀土碳化鉬的晶體結(jié)構(gòu)仍為單一的β-Mo2C六方密堆積型結(jié)構(gòu)；其抗氧化性高于目前工業(yè)上生產(chǎn)的碳化鉬；滲劑中的釹和釤元素可滲入到碳化鉬中，表面的釹元素以三價(jià)氧化物的形式存在，鋁元素以鋁原子的形式存在。
　　采用四探針電極法在氬氣氣氛下測(cè)試了稀土碳化鉬的室溫電導(dǎo)率和變溫電導(dǎo)率，測(cè)試結(jié)果表明：由室溫電導(dǎo)率數(shù)據(jù)分析可知，前

3、驅(qū)體不同，在相同滲劑下制備的稀土碳化鉬的電導(dǎo)率不同，鉬酸銨在甲醇滲劑下制備的碳化鉬的室溫電導(dǎo)率為3.42×102S/cm，而由 AlMo6的碳化鉬的室溫電導(dǎo)率為3.03×102S/cm；鉬酸銨在釹滲劑下制備的釹碳化鉬的室溫電導(dǎo)率為6.01×102S/cm；AlMo6在相同滲劑下得到的產(chǎn)物的室溫電導(dǎo)率為4.31×102S/cm，均高于目前文獻(xiàn)報(bào)道的碳化鉬室溫電導(dǎo)率的最高值1.02×102S/cm；在變溫電導(dǎo)率測(cè)試中，由鉬酸銨制備的釹碳化鉬

4、的電導(dǎo)率高于其他稀土碳化鉬，在20℃~740℃范圍內(nèi)呈現(xiàn)半導(dǎo)體的導(dǎo)電行為，在300℃開始出現(xiàn)電導(dǎo)率驟增現(xiàn)象，而由AlMo6制備的釹碳化鉬在20℃~770℃范圍內(nèi)呈現(xiàn)半導(dǎo)體的導(dǎo)電行為，并在370℃開始出現(xiàn)電導(dǎo)率驟增現(xiàn)象。
　　從電子電導(dǎo)材料電導(dǎo)率影響因素的角度出發(fā)研究了稀土碳化鉬中的鋁元素和稀土元素對(duì)碳化鉬電導(dǎo)率的影響，研究表明，釹元素增加了碳化鉬的電導(dǎo)率，促使碳化鉬出現(xiàn)電導(dǎo)率驟增現(xiàn)象；鋁元素延長(zhǎng)了碳化鉬呈現(xiàn)半導(dǎo)體導(dǎo)電行為的溫度區(qū)間