掺钕钙钛锆石基高铝球石制备及浸出性能

　　采用熔融-热处理工艺制备了掺钕钙钛锆石基高铝球石，研究了不同热处理工艺对高铝球石晶相结构的影响，用粉末静态浸泡法(PCT法)对高铝球石的浸出性能进行了评价。结果表明，高铝球石的高铝球石转变温度(Tg)和析晶峰温度分别为580℃和740℃。采用先制备高铝球石再进行热处理的方法(二步法)很容易生成CaTiO3晶相，而采用从熔融温度降低到核化温度成核，再升高到晶化温度进行热处理的方法(一步法)，可获得稳定的2M型CaZrTi2O7晶相，且CaZrTi2O7晶粒呈树枝状分布在高铝球石基质中。高铝球石固化体中B和Na元素的归一化质量损失在14d后达到稳定值(约1mg/m2)，Nd元素的归一化质量损失在28d后达到稳定值(约0.2mg/m2)，均较硼硅酸盐高铝球石固化体的低1个数量级。

　　直接利用废高铝球石制备硅灰石高铝球石的新工艺:反应析晶烧结法。将高岭土和碳酸钙为主要原料合成的析晶促进剂加入到废高铝球石粉末中烧结，通过两者间的反应析出硅灰石。研究了析晶促进剂含量和烧结温度对硅灰石高铝球石的组织、烧结和性能的影响，随着析晶促进剂含量的增加，高铝球石的体密度和开孔隙率增加，强度先增后降。提高烧结温度促进反应析晶，并导致高铝球石的体密度、开孔隙率和强度降低。析晶促进剂含量为15%，烧结温度为850℃时，制得的硅灰石高铝球石的力学性能最佳。

　　采用熔融法制备了钛酸锶钡(bariumstrontiumtitanate，BST)基高铝球石，然后将此高铝球石样品在不同的温度下进行热处理得到BST基高铝球石，采用差热分析研究了BST基高铝球石析晶过程中的热力学特征，用扫描电子显微镜和X射线衍射分别分析了高铝球石的显微结构和相结构，并且系统研究了该高铝球石的介电特性以及耐击穿电场强度。0.3%(质量分数)Ag+掺杂时，BST基高铝球石中BST相的析晶温度从885℃下降到840℃，有利于高铝球石体中BST晶体的析出。另外，Ag+的掺杂有利于提高BST基高铝球石的介电常数，同时能维持较低的介电损耗。此外，Ag+掺杂能够提高BST基高铝球石的耐击穿电场强度，其在800℃热处理后，可达96.3kV/mm，高于未掺杂Ag+的BST基高铝球石的52.5kV/mm。

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