稀土改性 CaMnO3粉体的制备及其电性能.pdfVIP

哈尔滨工业大学理学硕士论文 Classified Index: O611.6 U.D.C: 540 Dissertation for the Master Degree in Science PREPARATION AND ELECTRICAL PROPERTY OF RARE EARTHS MODIFIED CaMnO3 POWDERS Candidate ： Meng Xianwei Supervisor ： Prof.Hao Sue Academic Degree Applied for ： Master of Science Speciality ： Inorganic Chemistry Affiliation ： School of Science Date of Defence ： June, 2011 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学理学硕士论文 摘 要 为了提高 CaMnO3 的导电性能，以实现其在导电和热电等领域的应用，采用 溶胶-凝胶自蔓延法制备了Sm 掺杂、Pr 掺杂和Er 掺杂的改性CaMnO 粉体，并研 3 究了煅烧温度和稀土掺杂浓度对改性CaMnO 粉体的组成、结构及电性能的影响。 3 通过 TG-DTA 、FT-IR、XRD 以及室温电阻率的综合分析，确定了 Sm 掺杂 CaMnO3 粉体的在 900℃ 煅烧可获得完整的钙钛矿锰氧化物结构，并具有较低的 室温电阻率，Ca0.8Sm0.2MnO3 达到0.5345·m。在此基础上，进一步研究了煅烧温 度对稀土掺杂 CaMnO3 粉体的结构和室温电阻率的影响。结果表明，Sm、Pr 、Er 掺杂CaMnO 粉体的煅烧温度越高，其XRD 谱图中特征衍射强度越大，说明高温 3 更有利于粉体完整晶相的形成。掺杂CaMnO 粉体的粒径随温度的升高持续变大， 3 说明高温利于粉体粒子的二次生长。同时煅烧温度对掺杂 CaMnO3 粉体的室温电 阻率也有重要影响，当煅烧温度为 1000℃时，Sm、Pr 、Er 掺杂CaMnO 粉体的室 3 温电阻率较900℃和1100℃煅烧的CaMnO 粉体更低。 3 对掺杂不同稀土及其不同浓度的改性CaMnO 粉体的研究结果表明，Sm、Pr 、 3 Er 掺杂均能有效降低CaMnO 粉体的室温电阻率，改性后 CaMnO 粉体的室温电 3 3 阻率的变化趋势均随稀土掺杂浓度的提高呈现出先降低后升高的―V‖型规律，为典 型的电子掺杂特征。Sm 掺杂CaMnO3 粉体的室温电阻率较Pr 、Er 掺杂低，但三种 稀土离子掺杂后的 CaMnO3 粉体的室温电阻率均处于同一个数量级上，约为 -1 10 ·m 级。其中，经 1000℃煅烧、Sm 掺杂浓度为20at%时，改性CaMnO 粉体