稀土铕离子掺杂对拟薄水铝石晶体结构和相变的影响

摘要：

研究了Eu3+离子对拟薄水铝石高温相变及微结构的影响. XRD及热分析结果表明, 拟薄水铝石在560, 882及1224 ℃分别经历γ-AlOOH→γ-Al2O3, γ-Al2O3→θ-Al2O3和θ-Al2O3→α-Al2O3相变. Eu3+掺杂后γ-AlOOH→γ-Al2O3相变温度不变, γ-Al2O3→θ-Al2O3和θ-Al2O3→α-Al2O3相变温度分别提高到1054和1237 ℃. 晶胞体积增大及衍射峰2θ值减小说明Eu3+离子以部分离子取代的形式进入γ-Al2O3及θ-Al2O3晶格. Eu3+离子进入晶格抑制了γ-Al2O3及θ-Al2O3晶粒生长速率. θ-Al2O3→α-Al2O3相变过程中Eu3+离子随Al3+一起迁移, 并与Al3+离子及O2-离子形成了一个新生化合物相EuAl12O19. 分析认为, 该化合物在α-Al2O3晶界间存在, 阻碍了θ-Al2O3→α-Al2O3相转变过程中离子扩散速率, 使θ-Al2O3→α-Al2O3相变活化能由822.0提高到1063.15 kJ·mol-1. Eu3+离子掺杂使θ-Al2O3→α-Al2O3相变过程由形核控制转变为表面扩散控制.

关键词：拟薄水铝石、相变、铕离子掺杂、稀土

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分类号：TQ174

资助基金：国家自然科学基金50364002;云南省科技厅资助项目2001GH12;2001E013M

在线出版日期：2007-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：675-679