鉻酸鑭材料的制備、性能及應用研究

蔡政坤，孫紅亮，陳志元，蔣閩晉，郭茜茜

(西南交通大學材料科學與工程學院，成都 610036)

0 引 言

鈣鈦礦結構鉻酸鹽是一種重要的功能材料，在催化、磁、介電等領域有著廣泛的應用[1-2]。LaCrO3屬于鈣鈦礦型(ABO3)復合氧化物，熔點為2 490 ℃，室溫下為正交結構(Pbmn空間群)，晶格常數a、b、c分別為0.552 0 nm、0.548 3 nm和0.776 5 nm，在 240～280 ℃時由正交結構向菱形結構轉變(一些A位摻雜會導致轉變的臨界溫度升高)，1 650 ℃時由菱形結構轉變為立方結構，在20 ℃以下為G型反鐵磁結構。導電機制是通過小極化子跳躍機制傳導空穴[3-5]，室溫電阻率很大，1 000 ℃空氣中的電導率為0.6～1.0 S·cm-1[6]。通過A、B位摻雜，鉻酸鑭的燒結性、導電性能、機械性能、熱膨脹和化學穩定性均有較大提高，由于其具有高熔點(2 490 ℃)、抗氧化和耐腐蝕等優點，國內外學者對此展開了深入的研究，早年的研究主要集中于性能優良、高致密度的鉻酸鑭材料的制備，近年來，研究的方向轉向了實際應用領域。

本文從鉻酸鑭材料的制備方法、性能研究及應用領域等方面進行了綜述。

1 LaCrO3粉體制備及燒結

LaCrO3粉體的制備工藝主要分為固相法和液相法兩大類，其中固相法生產效率高，工藝流程簡單，將La2O3、Cr2O3按一定比例混合后在酒精等介質中球磨，之后取出粉體烘干再次研磨，最后在適宜溫度煅燒得到 LaCrO3粉體。制備過程不會產生有害副產物且經濟成本低，適合于工業生產，但缺點顯著，混粉后成分不均勻，一些粉體難以完全反應，得到的產物不純且顆粒尺寸難以把控，團聚相對嚴重。此外，固相法還需要反復研磨、煅燒，燒結溫度高達1 600 ℃，能耗較高。……