溶胶-凝胶法制备硅酸锆粉体及其表征

通过溶胶-凝胶法制备ZrSiO4粉体,研究了煅烧温度、保温时间和催化剂(铁离子)对ZrSiO4合成率的影响;采用XRD、SEM、激光粒度仪等分析了ZrSiO4的晶相组成、结晶形貌以及产物粒径大小。实验结果表明:未添加催化剂时,ZrSiO4的合成温度高达1500℃;引入催化剂铁离子之后,在1200℃合成率可达到91.20%,合成温度降低了300℃,得到的粉体颗粒发育完善,结晶性好。烧结机理分析表明,Si4+的扩散是影响硅酸锆形成的主要因素;加入的铁以Fe3+的形式进入到ZrSiO4结构中,取代部分Si4+,产生空位,加速Si4+的扩散,从而有效地促进ZrSiO4的结晶,降低ZrSiO4的合成温度。