快速烧结合成Zr_(1-x)M_xW_2O_8(M=Hf,Sn,Y)固溶体的Raman光谱研究

首次采用快速烧结合成技术制备了Zr1-xMxW2O8(M=Hf,Sn,Y)系列固溶体。制备的合适条件为:温度1523～1553 K,时间30 min～1 h,同传统固相反应烧结相比,该方法合成时间和能耗显著降低。XRD和Raman光谱分析表明,Zr1-xMxW2O8(M=Hf,Sn,Y)固溶体具有α-ZrW2O8的结构和性质,并且通过Zr离子的同价和异价取代,可改变ZrW2O8的晶胞参数、相变温度和提高其烧结性能。固溶体α相向β相转变的相变温度随Hf替代量的增加而升高,而随Sn和Y替代量的增加而降低。

高温快速固相烧结合成Zr_(1-x)Hf_xW_2O_8的Raman光谱研究

首次采用高温快速固相烧结的方法合成了Zr1-xHfxW2O8(x=0,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,1)固溶体。合适的合成条件为:温度1573~1693 K,时间10 min^1 h,该方法使合成时间和能耗比传统固相反应烧结显著降低。Zr1-xHfxW2O8的晶胞参数与晶胞体积随Hf4+含量的增加而减小。合成的样品晶粒尺寸比常规固相烧结合成样品的颗粒尺寸较小,颗粒大小在1~10μm之间。拉曼光谱分析表明,Zr1-xHfxW2O8(0<x<1)拉曼谱峰的数目与α-ZrW2O8和α-HfW2O8相同,各拉曼模的位置介于二者对应模位置之间,随着Hf4+离子替代Zr4+离子数的增大,Zr1-xHfxW2O8(0<x<1)中多面体的内振动模向高频方向移动,而外模则向低波数移动,逐渐接近α-HfW2O8的拉曼峰位置。这些结果预示着Zr1-xHfxW2O8(0<x<1)的性质介于α-ZrW2O8和α-HfW2O8之间。