ZrO_(2)/LaAl_(11-3x)Ni_(3x)O_(18)复相陶瓷材料的制备及性能研究

传统蓝色陶瓷通常以CoAl_(2)O_(4)为着色剂,此着色剂目前存在的主要问题是价格高、储量少及高毒性等问题。为了解决这些问题,本论文合成了一种完全无钴的新型蓝色陶瓷材料,即利用固相反应法在LaAl_(11)O_(18)中引入Ni^(2+),合成了掺杂氧化镍的陶瓷颜料LaAl_(11-3x)Ni_(3x)O_(18),然后在1450℃下经高温烧结制备出颜色饱满、力学性能优异的ZrO_(2)/LaAl_(11)O_(18)钴蓝色复相陶瓷。经过一系列表征表明,在LaAl_(8.75)Ni_(2.25)O_(18)之后的样品中开始出现镍铝尖晶石(NiAl_(2)O_(4))的物相结构,颜色中心的形成与Ni^(2+)取代Al^(3+)产生的电子跃迁和LaAl_(11)O_(18)中La^(3+)的存在有关,样品的颜色中心吸收和反射特定可见光的波长,使得该陶瓷样品呈现钴蓝色,且断裂韧性的增加与LaAl_(11)O_(18)板块状晶粒有着紧密的联系。由于该复相陶瓷与钴蓝色几乎一致的颜色以及较好的力学属性,有望在工业上替代CoAl_(2)O_(4)着色剂,有着很大的潜力和应用空间。