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铬酸镧电热材料

铬酸镧发热材料是人们在研究磁流体发电的基础上，在上世纪70年代开发研究出的一种新型高温陶瓷发热材料，是钙钛矿型稀土过渡金属氧化物中结构Zui为稳定的材料。掺杂铬酸镧在高温氧化和还原气氛中都具有良好的抗高温、耐腐蚀性、力学性能及电性能，其主要优点如下：表面Zui高使用温度为1900℃，在高温氧化气氛下稳定；室温下可直接通电；由于老化引起的电阻变化率小，在高温下电阻的温度变化系数很小；可以控制温度；高温下可连续长时间使用，使用寿命可达3000h以上。经过研究人员的努力，它经过的哑铃型、螺纹型、等直径型的换代过程。现在人们常用的是等直径型发热元件，包头稀土研究院在80年代初期研究完成了哑铃型铬酸镧发热材料的研究工作，在1995-1996年成功研制了铬酸镧等直径发热元件。

目前铬酸镧的制备工艺主要有：固相法、溶胶凝胶法、化学沉淀法、连氨法和水热法等，研究者依据铬酸镧的用途不同采用相应的方法。

LaCrO3在掺杂Ca、Sr、Mg等二价碱土金属后，晶体中的La被这些二价碱土金属所取代，为保持晶体的电中性，Cr原子由原来的三价变为四价，从而在Cr原子位上出现电子空位，使材料成为一种P型半导体，它的电导率受掺杂的二价碱土金属含量、环境气氛的氧分压和环境温度影响。作为一种电热材料，铬酸镧在使用性能方面有很大潜力，无论工艺还是组织结构都有待于进一步提高。日本及俄罗斯等国在上世纪90年代就已能批量生产LaCrO3。直棒式发热体，产品的电一致性很好，其性能可以满足电炉生产技术的要求。国内能生产铬酸镧发热元件的厂家较少，虽然在某些技术领域已经达到国际先进水平，但整体上与国外相比还存在一定差距。目前国内的研究主要以铬酸镧在各种领域的应用器件开发为主，所关注的研究内容主要集中在铬酸镧的密度和热膨胀性能，但到目前为止国内外对铬酸镧热膨胀性能方面的问题一直解决的不太理想。另外在实际的应用产品开发过程中，合成工艺与烧结工艺匹配的问题解决的也不是很理想，在某种程度上阻碍了产品的开发速度。我国稀土资源丰富，应变资源优势为产品优势，加速稀土材料的研究。