DOI:10.1016/j.ceramint.2020.06.180
通过改变前驱体溶液中Gd3+的含量,采用静电纺法制备了三种不同Gd2Zr2O7比例的Gd2Zr2O7/ZrO2(GZC)复合纤维。充分表征了GZC纤维的热分解、结晶过程、高温稳定性和导热性能。结果表明,所有GZC纤维中均存在三种晶相,即四方相ZrO2、立方相ZrO2和缺陷型萤石相Gd2Zr2O7。随着前驱体溶液中Gd3+的增加,Gd2Zr2O7的含量逐渐增加,导致复合纤维的晶粒长大速度逐渐减慢、导热系数降底、高温稳定性增强。所有GZC纤维片的导热系数均低于7YSZ纤维片,并所有GZC纤维片都可以保持高达1300℃的高温稳定性。
图1.GCW、PEZ、GZC20纤维、GZC30纤维和GZC50纤维在室温下的FT-TR光谱。
图2.(a)GZC20、(b)GZC30和(c)GZC50前驱体纤维在不同温度下热处理后的红外光谱。
图3.(a)GZC20、(b)GZC30和(c)GZC50前驱体纤维的TG/DTA曲线。
图4.在1200℃下烧结的GZC20、GZC30和GZC50前驱体纤维的X射线衍射图。
图5.在1300℃下烧结的GZC20、GZC30和GZC50前驱体纤维的XRD图谱。
图6.在1400℃下烧结的GZC20、GZC30和GZC50前驱体纤维的XRD图谱。
图7.1400℃下Gd 3d的窄扫描XPS光谱:(a)GZC20、(b)GZC30和(c)GZC50
图8.1400℃下Zr 3d的窄扫描XPS光谱:(a)GZC20、(b)GZC30和(c)GZC50
图9.1400℃下O 1s的窄扫描XPS光谱:(a)GZC20、(b)GZC30和(c)GZC50
图10.在1400℃下热处理的GZC20、GZC30和GZC50前驱体纤维的拉曼光谱。
图11.在1200℃、1300℃和1400℃下热处理的GZC20、GZC30和GZC50纤维表面的SEM图(从左至右)
图12.在1200℃、1300℃和1400℃下热处理的GZC20、GZC30和GZC50纤维截面的SEM图(从左到右)
图13.GZC20、GZC30和GZC50纤维片的导热系数。