《La1-xSrxTiO3+δ新型高反射陶瓷材料研究》是依託北京理工大學，由高麗紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：La1-xSrxTiO3+δ新型高反射陶瓷材料研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：高麗紅
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對目前各類聚光腔材料所存在的物理化學性能不穩定、反射率低、壽命短、不易成型等問題，提出了La1-xSrxTiO3+δ新型高反射陶瓷材料。採用數值模擬方式，確定La1-xSrxTiO3+δ高反射陶瓷材料的最佳成分配比範圍，明確層狀和立方鈣鈦礦晶體結構對其反射性能的影響，提出影響其反射性能的主要因素；揭示La1-xSrxTiO3+δ材料的反應機理，獲得不同工藝條件和工藝階段其物相變化和顯微組織結構，建立製備工藝與材料成分、結構性能的關係；研究成分、相結構和顯微組織結構對其反射性能和抗雷射輻照性能的影響，揭示其損傷規律和損傷機理，並綜合評價其物理性能。本項目的基礎研究工作填補了La1-xSrxTiO3+δ高反射性能研究的空白，為新型高反射陶瓷材料的開發奠定基礎。
結題摘要
針對目前各類聚光腔材料所存在的物理化學性能不穩定、反射率低、壽命短、不易成型等問題，本項目開展了La1-xSrxTiO3+δ新型高反射陶瓷材料研究。首先獲得了La1-xSrxTiO3+δ反射率隨不同Sr摻雜量的變化規律，確定了0.05＜x＜0.15時，La1-xSrxTiO3+δ具有最高反射率，在近紅外波段達到95%以上，與金屬鋁的反射率相當，並探明了影響其反射性能的關鍵因素，即能帶結構、晶體結構和顯微組織結構。當La1-xSrxTiO3+δ禁頻寬度減小時，電子極化率增大，使其反射率增大；但是，當 La1-xSrxTiO3+δ禁頻寬度減小到半導體範圍時，參與帶間躍遷的電子增多，對入射光的吸收增多，單位體積內參與極化的電子減少，折射率降低，使反射率降低。La1-xSrxTiO3+δ具有層狀鈣鈦礦晶體結構時，晶粒呈層片狀，材料內部存在大量相對摺射率大的界面，使反射率提高；La1-xSrxTiO3+δ具有立方鈣鈦礦晶體結構時，晶粒呈等軸狀，材料內部結構均勻，使反射率降低。基於不同煅燒溫度下的相轉變分析，獲得了不同工藝條件和工藝階段其物相變化，揭示了La1-xSrxTiO3+δ材料的反應生成機理，建立了雷射輻照下La1-xSrxTiO3+δ的成分、結構、宏微觀組織和反射性能變化規律，揭示了其損傷規律和損傷機理，並對其高溫相穩定性、導熱性能和熱膨脹性能等綜合熱物理性能進行了評估，首次研製出超高反射率陶瓷材料，填補了目前國內外高反射陶瓷材料的空白，為新型高反射陶瓷材料的研發提供了理論和實驗支撐。
