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镍离子掺杂对铝酸镧红外辐射性能的影响
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]安徽工业大学冶金工程学院,安徽马鞍山243002, [2]冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽工业大学,安徽马鞍山243002, [3]中国科学院理化技术研究所,北京100190
  • 相关基金:科技部国际科技合作项目(2014DFR51010); 国家自然科学基金项目(51372255); 钢铁冶金新技术国家重点实验室开放研究项目; 安徽工业大学SRTP项目
中文摘要:

采用溶胶–凝胶法合成了Ni离子掺杂的LaAlO3基高发射率红外辐射陶瓷粉体。研究表明:Ni离子掺杂能够显著提高La AlO3基陶瓷粉体的红外吸收性能,当Ni离子掺杂量为40%(摩尔分数)时,所制备的La Al0.6Ni0.4O2.89粉体红外吸收性能最佳;以La Al0.6Ni0.4O2.89为基料,采用铝溶胶为黏结剂,制备出3-5μm波段发射率高达0.93的红外辐射陶瓷涂层。Ni离子掺杂能够显著提高LaAlO3基陶瓷材料红外辐射性能的物理机制在于:Ni离子进入LaAlO3晶格后,在其带隙中引入了Ni3+和Ni2+杂质能级,形成了跃迁激活能仅需0.03 eV的Ni3+?Ni2+小极化子吸收带;通过小极化子跃迁吸收,增强了LaAlO3基陶瓷材料的红外辐射性能。这种新型的高发射率红外辐射陶瓷涂层在热工节能领域具有广阔的应用前景。

英文摘要:

A Ni ion doped LaA103 ceramic with a high infrared emissivity was synthesized via a sol-gel process. The result shows that Ni ion doping can improve the performance of infrared absorption of LaA103 ceramic. LaAlo.6Ni0.402.89 powder prepared has the superior absorption properties when the Ni ion doping amount is 40% (in mole fraction). The emissivity is 0.93 in the spectral region of 3-5 Ima when aluminum sol is used as a binder. The improvement of LaA103 ceramic infrared emissivity is due to Ni ion doping. Ni ion dopes into the LaA103 lattice, introducing Ni3+ and Ni2+ impurity levels in the band gap, and producing the activation energy of only 0.03 eV Ni3+←→Ni^2+ small polar on absorption band. The absorption by small polar on hopping can enhance the performance of infrared radiation LaA103. This novel material with a high infrared emissivity shows promising applications for energy-saving in the field of thermal processing equipment.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
  • 地址:北京海淀区三里河路11号
  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713