L3lxSrxMn3體系鈣鈦礦型復(fù)合氧化物因其特殊的結(jié)構(gòu)而具有電子-離子混合導(dǎo)電特性、高的氧離子空位濃度和對(duì)氧還原的電催化活性，可用于固體氧化物燃料電池的陰極材料，氣體分離膜，化學(xué)敏感材料以及替代貴金屬的氧化還原催化劑等諸多方面，是一類用途廣泛的新型功能材料11'自蔓延高溫合成（SHS）技術(shù)作為一種新型的材料合成工藝具有許多優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、投資少。能耗低、反應(yīng)迅速（一般在幾秒到幾十秒內(nèi)完成）；另外，物料在瞬間達(dá)到幾千度的高溫，可使揮發(fā)性雜質(zhì)蒸發(fā)而得到高純產(chǎn)品由于合成過(guò)程中經(jīng)歷了極大的溫度梯度，產(chǎn)品活性高171.自蔓延高溫合成在復(fù)合氧化物合成方面也顯示出了極大的前景。本文用自蔓延高溫合成的方法合成La，xSrxMn3復(fù)合氧化物粉末。

=.6時(shí)，合成出的LaixSrxMn3純度最高。這是因?yàn)樵摲磻?yīng)為固/固反應(yīng)，顆粒之間的有效接觸面積直接決定了反應(yīng)物質(zhì)間的物質(zhì)交換，所以燃燒波中出現(xiàn)的液相，在自蔓延過(guò)程中起著非常重要的作用。當(dāng)易熔組分的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物樣品中孔隙的體積分?jǐn)?shù)大致相當(dāng)時(shí)，液相可充分與高熔點(diǎn)組分接觸，而獲得最佳擴(kuò)散效果。Mn粉的熔點(diǎn)在1200°C左右，為該體系易熔組分，在自蔓延反應(yīng)中易形成液相，左右反應(yīng)的順利進(jìn)行，當(dāng)y=0.6時(shí)，擴(kuò)散效果最佳。

3.2稀釋劑對(duì)產(chǎn)物的影響由于在自蔓延高溫合成L3lxSrxMn03的過(guò)程中，燃燒反應(yīng)溫度可以達(dá)到120（TC以上，LaxSrxMn3粉末的純度很高，但是其顆粒尺寸比用GNPW、溶膠-凝膠隊(duì)共沉淀M等方法制備的大，為了減小粉末的顆粒大小，以合成出的La xSrxMn3作為稀釋劑參與反應(yīng)。顯示了不同稀釋劑質(zhì)量百分含量下粉末顆粒尺寸。結(jié)果表明：當(dāng)稀釋劑質(zhì)量百分含量達(dá)到15%時(shí)，粉末顆粒達(dá)到2 -3nm，且分布較均勻，當(dāng)稀釋劑質(zhì)量百分比含量進(jìn)一步提高到20%時(shí)，盡管產(chǎn)物顆粒尺寸減小，分布均，但自蔓延反應(yīng)無(wú)法完全進(jìn)行下去。這主陶誄科學(xué)鳥g術(shù)要是因?yàn)榧尤讼♂寗┖?，稀釋了金屬相Mn，使燃燒物顆粒間界面溫度，從而減小了團(tuán)聚的程度。當(dāng)稀溫度降低，同時(shí)也加厚了中間阻礙層，擴(kuò)散受阻，使釋劑增加到一定量時(shí)，中間阻礙層的厚度增加到足反應(yīng)速度減慢。燃燒溫度和速度的下降，降低了產(chǎn)以阻礙反應(yīng)的擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程，自蔓延反應(yīng)無(wú)法發(fā)生不同稀釋劑含量的LaixSrxMn3粉末掃描。3熱處理溫度對(duì)產(chǎn)物的影響在自蔓延高溫合成LaixSrxMn3的過(guò)程中，由于反應(yīng)非常迅速，而且整個(gè)反應(yīng)在空氣中進(jìn)行，導(dǎo)致溫度分布的不均勻性。在反應(yīng)塊體的邊界處，熱量散失較快，使得燃燒不完全，從而在產(chǎn)物中形成少量雜相。本文通過(guò)熱處理的方法去處雜相，將合成出的LaixSrxMn3分別在70CTC―1200‘C時(shí)空氣氣氛下保溫一小時(shí)。如、所示，通過(guò)對(duì)熱處理后粉末的SEM和XRD觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度在800°C時(shí)效果最好。熱處理溫度偏低，產(chǎn)物中雜相難以去除，熱處理溫度過(guò)高，產(chǎn)物顆粒會(huì)發(fā)生嚴(yán)重團(tuán)聚不同熱處理溫度下的LapxSrxMn03粉末掃描圖陶德科學(xué)鳥g術(shù)。不同熱處理溫度下的LaSgVInC粉末XRD結(jié)果3.4燃燒溫度和燃燒速度與體系中Mn的關(guān)系如所示為所測(cè)的燃燒溫度、燃燒速度與Mn含量之間的關(guān)系圖。

KMn04摻人量y與燃燒溫度T的關(guān)系從圖中可以看出隨著y值的減小，即Mn含量的增加，燃燒反應(yīng)速度有一峰值。這可以由擴(kuò)散過(guò)程機(jī)理來(lái)解釋該反應(yīng)過(guò)程，隨著Mn含量的增加，Mn液相增多，減小中間阻礙層，使擴(kuò)散加快，反應(yīng)速度V也隨之增加，進(jìn)一步增加Mn的含量，由于消耗熱量太多，使燃燒速度V減慢。而燃燒溫度隨著Mn含量的增加有所上升，當(dāng)溫度升至1473K時(shí)，燃燒溫度曲線有一平臺(tái)，上升緩慢。這是由于當(dāng)Mn含量比較少的時(shí)候，溫度還沒(méi)有達(dá)到Mn的熔點(diǎn)，主相合成就已經(jīng)進(jìn)行了，隨著Mn含量的進(jìn)一步增加，單位面積聚集的Mn增多，反應(yīng)速度減慢，反應(yīng)聚集熱量使Mn融化，溫度上升，當(dāng)溫度上升至Mn的擦點(diǎn)后，燃燒反應(yīng)溫度趨于平穩(wěn)。

4結(jié)論自蔓延高溫合成LaixSrxMn3，當(dāng)高錳酸鉀的量y =0.6時(shí)，合成出的LaixSrxMn03純度最高；釋劑質(zhì)量百分含量達(dá)到15%時(shí)，粉末顆粒達(dá)到2-3mm，且分布較均勻；將合成出的LaixSrxMnO末進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，?dāng)溫度在80CTC時(shí)效果最好；自蔓延燃燒溫度和燃燒速度由燃燒體系中的易熔組分決定。隨著Mn含量的增加，燃燒反應(yīng)速度有一峰值，而燃燒溫度呈上升趨勢(shì)。