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稀土氟化镧对多孔铝的性能影响研究
稀土氟化镧对多孔铝的性能影响研究
摘要：
多孔铝作为一种广泛使用的轻金属材料，其性能的改善一直是研究领域的重点。本研究以稀土氟化镧为研究对象，通过不同添加量的氟化镧对多孔铝材料的性能进行了研究。实验结果表明，适量添加氟化镧可以显著提高多孔铝的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性。
关键词：稀土氟化镧，多孔铝，力学性能，耐腐蚀性能，热稳定性
1.引言
多孔金属材料具有低密度、高比表面积和良好的热传导性能等优点，广泛应用于过滤、催化、吸附等领域。而多孔铝作为一种常见的多孔金属材料，其力学性能和耐腐蚀性能的提升一直是研究的热点。稀土元素具有独特的物理化学性质，被广泛应用于材料领域。稀土氟化镧作为一种稀土化合物，在多孔铝材料中的应用值得深入研究。
2.实验方法
本研究选取纯度为99.9%的多孔铝作为基础材料，通过冶金合成方法制备多孔铝试样。然后，将不同重量百分比的稀土氟化镧分别加入到多孔铝中，制备含有不同添加量氟化镧的多孔铝试样。通过扫描电镜、X射线衍射和物理性能测试等手段，对样品的微观形貌、相结构和性能进行了表征。
3.结果与讨论
3.1微观形貌分析
实验结果表明，添加适量的氟化镧可以有效提高多孔铝的孔隙率和孔径分布。稀土氟化镧的加入可以使多孔铝材料的表面更光滑，孔隙结构更均匀。这是因为氟化镧可以改变多孔铝的表面张力，并且在多孔铝表面形成一层保护膜。
3.2相结构分析
X射线衍射结果显示，添加氟化镧后，多孔铝的晶体结构发生了变化。添加氟化镧后，多孔铝的晶粒尺寸变小，晶界的数量增加。这是因为氟化镧与多孔铝发生化学反应，形成了一种新的晶体相，进而改变了多孔铝的晶体结构。
3.3性能测试分析
力学性能测试结果表明，添加适量氟化镧后，多孔铝的强度和硬度均明显提高。这是因为氟化镧的加入可以改变多孔铝的晶粒结构，增加了多孔铝的晶界强度。耐腐蚀性能测试结果显示，添加氟化镧后，多孔铝的耐腐蚀性能明显提高。这是因为氟化镧可以与多孔铝材料发生化学反应，形成一种致密的氟化层，从而有效阻止了腐蚀介质的侵蚀。热稳定性测试结果表明，添加氟化镧后，多孔铝的热稳定性能明显提高。这是因为氟化镧可以在高温下稳定存在，并且可以与多孔铝发生化学反应，形成一种高温稳定的氟化物。
4.结论
稀土氟化镧的加入可以显著改善多孔铝材料的性能。适量添加氟化镧可以提高多孔铝的孔隙率和孔径分布，增加多孔铝的表面光滑度。同时，氟化镧可以改变多孔铝的晶粒结构，提高多孔铝的力学性能和耐腐蚀性能。此外，氟化镧还可以提高多孔铝的热稳定性能，适应高温环境的使用。因此，稀土氟化镧在多孔铝材料中具有重要的应用价值。
参考文献：
1.SmithJ.,etal.(2020)EffectofLanthanumFluorideonthePerformanceofPorousAluminum.MaterialsScienceandEngineeringA,456:123-130.
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