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共流共沉淀法制备纳米硅酸镱粉体及其合成机制研究

EBC；硅酸镱；共流共沉淀法；粉体制备；合成机制

本文采用并流共沉淀法制备了EBC用硅酸镱纳米粉体材料。探索了Si/Yb摩尔比和煅烧温度对Yb₂SiO₅物相组成和微观结构的影响，探讨了硅酸镱纳米粉体的合成机制。结果表明，在非化学计量条件下，制备的Yb₂SiO₅粉末形成微量的Yb₂O₃和Yb₂Si₂O₇杂质。提高煅烧温度可以促进稳定的X2- Yb₂SiO₅的形成。在合成前驱体过程中，材料形成了一种-[Si-O-Yb]-网络结构，这是由于TEOS水解过程Yb原子原位置换了-[Si-O-Si]-凝胶网络结构中的部分Si原子。在煅烧阶段，-[Si-O-Yb]-网络结构会逐步缩短向能量低点振动，转变为X1- Yb₂SiO₅；温度升高，亚稳态的X1- Yb₂SiO₅的（YbO₉）结构配位单元重组，形成新的（YbO₆）配位单元，转化为稳定相X2- Yb₂SiO₅。由于非化学计量比中，富余的Si原子或Yb原子在重构过程中形成Yb原子过量和(SiO₄)配位过量，就近形成Yb₂O₃和Yb₂Si₂O₇。