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红外辐射材料具有高发射率,涂覆于窑炉炉衬基体可以强化窑炉的辐射传热,从而达到节能的效果。铝酸镧熔点高(2180℃),高温稳定性好,具有典型的间接跃迁型能带结构,并且还与窑炉常用炉衬材料(铝硅系耐火材料)在化学成分和热膨胀系数方面具有高度的兼容性,因此本实验采用铝酸镧为基体,通过高温固相反应法于1600℃制备纯LaAlO3和掺杂LaAlO3,研究材料的近红外红外辐射性能。主要结果如下:(1)Cr-Fe共掺杂后红外辐射材料均为钙钛矿结构化合物,Cr3+-Fe3+共掺杂试样在近红外的辐射性能较未掺杂的LaAlO3得到大幅提升。在固定掺杂比例Cr(mol):Fe(mol)=1:1时,铝酸镧材料的红外发射率随着B位掺杂浓度的升高而增大,当Cr3+和Fe3+掺杂量均为25 mol%时,在0.762.5μm波段的平均发射率为0.83。(2)制备Ca-Fe共掺杂铝酸镧时,当A位和B位掺杂量x=y=0.1,0.2时,La0.9Ca0.1Al0.9Fe0.1O3和La0.8Ca0.2Al0.8Fe0.2O3均为钙钛矿结构化合物;当A位掺杂量为x=0.2,B位掺杂量y=0.3,0.4,0.5时,体系内出现了(CaLa)Al3O7和Ca2Fe2O5低熔相;Ca-Fe共掺杂后试样的红外辐射性能较纯LaAlO3显著提高,当20 mol%Ca2+和20 mol%Fe3+掺杂时,在0.762.5μm波段的平均发射率为0.917,相较于纯LaAlO3(?=0.236),提高了约289%。(3)探究ZrO2引入对Ca-Cr共掺杂铝酸镧涂层材料红外辐射性能的影响时,La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3(0≤x≤0.2)、CaZrO3氧化物均属于斜方钙钛矿结构,当CaZrO3和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的理论生成量的摩尔比为0.20时,出现萤石结构的La2Zr2O7相。当CaZrO3和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的理论生成量的摩尔比小于0.20时,复相陶瓷材料在0.762.5μm的发射率较La0.8Ca0.2Al0.8Cr0.2O3得到进一步提高,当CaZrO3和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的理论生成量的摩尔比为0.04时,在0.762.5μm波段的平均发射率达到最大值0.95,并且耐火度(29)1800℃。(4)Ca-Cr共掺杂可以有效降低LaAlO3材料的热导率,1200℃时La0.8Ca0.2Al0.8Cr0.2O3的热导率为2.602 W·m-1·K-1,较纯LaAlO3的热导率4.20W·m-1·K-1,约降低了38%;复相陶瓷材料较La0.8Ca0.2Al0.8Cr0.2O3的热导率进一步降低,当CaZrO3和La1-xCaxAl0.8Cr0.2O3的理论生成量的摩尔比为0.04时,1200℃时复相陶瓷材料的热导率为2.005 W·m-1·K-1。