铈_镨_钕元素在陶瓷釉料及微晶玻璃中的作用与影响_戴长禄.pdfVIP

38 FOSHAN CERAMICS Vol.22 No.1 （Serial No.185） Knowledge Lecture 知识讲座 铈、镨、钕元素在陶瓷釉料及微晶玻璃中的作用与影响 戴长禄，杨勇，杨明 （广东博德精工建材有限公司，佛山 258019 ） 摘 要：本文主要阐述了铈、镨、钕的基本物理、化学性质，以及主要的存在形式，如二氧化 铈、氧化镨、氧化钕，并研究了二氧化铈、氧化镨、三氧化二钕对釉料及微晶玻璃（包括玻 璃）主要性能的影响。 结果表明：在釉料及微晶玻璃中，铈离子随着熔化、烧成温度、气氛、 基础成分的不同，其呈色变化较小。 氧化镨不直接在釉料及微晶玻璃中作呈色剂，多与其 它呈色离子混合使用，它主要用于制备釉用金黄色的锆镨黄色料。 三氧化二钕在釉料及微 晶玻璃中呈现紫红色，并具有独特的、 明显的双色性。 二氧化铈、氧化镨、三氧化二钕与 SiO 、Al O 的组合可以生成具有较低共熔点的共熔体，可以明显降低釉料及微晶玻璃（包 2 2 3 括玻璃）的粘度、热膨胀系数，提高耐化学腐蚀性能、机械强度、密度、折光率、介电常数，以 及减小电阻，增大介电损耗等。 关键词：二氧化铈；氧化镨；三氧化二钕；釉料；微晶玻璃 （ ） 镧系元素的氧化态通常为 价， 而铈 （ ）、镨 1 基本物理、化学性质 4 +3 Ce （ ）、铽（ ）也可以为 价，钐（ ）、铕（ ）、镱（ ）还 Pr Tb +4 Sm Eu Yb 存在 价。 在玻璃相中，镧系元素也是以 价离子状态 镧系元素涵盖了所有含 电子的 个元素。在这些 +2 +3 4f 15 元素中 ，镧（La ）、 铈（Ce ）、 镨（Pr ）、 钕（Nd ）、 钷（Pm ）、 钐 存在为主； （ ） 由于 2 6 的屏蔽作用， 电子受晶体配位场的 （Sm ）、铕（Eu ）属于轻稀土，其余元素属于重稀土。 其中钷 5 5s 5p 4f 是放射性的人造元素，在自然界中很少存在。 镧系元素的 影响较小，它们的轨道矩与自旋矩都将参与磁化，所以它 基本物理、化学性质具有如下特点： 们几乎都有顺磁性，故可作磁性材料（除镥和镧外）； （ ） 它们的最外电子构型类似，为 x 1 2 ； （6 ） 由于镧系元素的离子半径、 电荷、外层电子构型 1 4f (5d )6s （2 ） 它们有较强的电正性， 较低的离子化能和负电 基本相近，故它们化学性质相类似，其化合物的性质也类 荷，都属于化学活泼性较强的金属； 似。 如将它们加热至200~400℃将生成三价氧化物，而且 它们的氧化物（Re O ）熔点高，化学稳定性强。 （ ） 由于 轨道的电子不能形成较强的共价键。 故与