在氧化鋁中添加稀土元素可提高其熱穩(wěn)定性,還可以改善氧化鋁陶瓷在高溫下的顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。在討論氧化鋁載體的制備方法、氫氧化鋁與氧化鋁及不同氧化鋁晶相之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、活性氧化鋁發(fā)生相變的熱力學(xué)和動力學(xué)條件的基礎(chǔ)上,指出活性氧化鋁發(fā)生相變的過程就是O^2-和Al³⁺在空間通過擴散進行重新排列的過程,也是一個形核和晶核長大的過程。為了提高活性氧化鋁的熱穩(wěn)定性,一般要加入稀土元素化合物等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定助劑。稀土元素穩(wěn)定活性氧化鋁結(jié)構(gòu)的機理有LnAlO₃與Al₂O₃結(jié)構(gòu)相似穩(wěn)定模型、稀土氧化物覆蓋機理、分散相機理及接觸點機理等。稀土元素穩(wěn)定氧化鋁的能力與其離子半徑的大小順序基本一致,即La³⁺>Ce³⁺>Pr³⁺>Nd³⁺>Sm³⁺>Er³⁺>Y³⁺。稀土元素與堿土金屬元素復(fù)合后,具有協(xié)同效應(yīng)。稀土元素還可... 

【文章來源】：中外能源. 2020,25(05)

【文章頁數(shù)】：19 頁

【部分圖文】：

氫氧化鋁及氧化鋁的相變與溫度的關(guān)系

由圖2和式(1)可知，加熱時相鄰的2個羥基脫去1分子水，在生成Al—O—Al鍵的同時，也會產(chǎn)生1個氧陰離子空位；隨著溫度的升高，脫水不斷進行，相應(yīng)的氧陰離子空位VO越來越高。這些陰離子空位與骨架中的二價陽離子空位相互作用，其結(jié)果是導(dǎo)致尖晶石結(jié)構(gòu)遭到破壞，加快了γ-Al2O3的燒結(jié)，促進了O2-向六方密堆積八面體的α-Al2O3的形成。就氧化鋁的空間結(jié)構(gòu)而言，在發(fā)生γ-Al2O3到α-Al2O3的相變過程中，O2-與Al3+空間排布方式的變化過程如圖3所示[13]。γ-Al2O3屬于面心立方晶系，α-Al2O3為六方晶系，O2-以六方密堆積排列，為了保持電中性，Al3+占據(jù)其2/3的八面體間隙，相變的過程就是O2-和Al3+在空間通過擴散進行重新排列的過程，也是一個形核和晶核長大的過程[14]。圖3 O2-與Al3+空間排布方式的變化過程

O2-與Al3+空間排布方式的變化過程


本文編號：3093905