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磁致伸縮起重要作用，全自動(dòng)氮吹儀不存在磁晶各向異性，則無線性磁致伸縮；但磁晶各向異 性阻礙了疇內(nèi)磁化方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，難以飽和磁化，實(shí)用困難，目前的解決方法是將 磁晶各向異性常數(shù)反號(hào)的兩種材料組合形成贗二元多晶化合物，如ＲＥ（Ｔｂ、 Ｓｍ）１ｘＲＥ′（Ｈｏ、Ｄｙ）ｘＦｅ２，Ｔｂ１ｘＤｙｘＦｅ２（０．６８≤ｘ≤０．７３）和Ｔｂ１ｘｙＤｙｘＨｏｙＦｅ２ 等， 可大大降低磁晶各向異性常數(shù)。稀土超磁致伸縮材料ＲＥＦ的晶體結(jié)構(gòu)為立方 ２ 晶系，屬ＭｇＣｕ結(jié)構(gòu)的Ｌａｖｅｓ相化合物。稀土原子與鐵原子點(diǎn)陣穿插而成，鐵原 ２ 子位于一系列四面體頂點(diǎn)，稀土離子則采取與金剛石立方結(jié)構(gòu)硅鍺相同的立方 排列方式，每個(gè)稀土原子由４個(gè)配位的等距離的稀土原子和１２個(gè)與其距離略近 的鐵原子。易疇化方向大部分在［１ １１１］面，而ＧｄＦｅ、ＤｙＦｅ、ＨｏＦｅ等少數(shù)在 ２２２ ［１０ ００］面。對(duì)于贗二元化合物Ｔｂ１ｘＤｙ（Ｈｏ）ｘＦｅ２，隨著ｘ增加，發(fā)生［１００］向 ［１ １１１］轉(zhuǎn)變，且隨溫度降低發(fā)生轉(zhuǎn)變的
ｘ變小。 四、稀土玻璃陶瓷材料 １．稀土氧化物工程陶瓷 稀土氧化物主要作為添加物改進(jìn)陶瓷燒結(jié)性、顯微結(jié)構(gòu)、致密度和相組成。 使產(chǎn)品能夠滿足不同的質(zhì)量要求和性能要求。純稀土氧化物由于制造工藝、性 能和應(yīng)用方面存在問題，實(shí)際很少應(yīng)用。稀土陶瓷主要有兩種類型：稀土氧化物 與氮陶瓷，稀土氧化物與氧化鋯陶瓷。ＳｉＮ陶瓷及其復(fù)合材料在高溫下強(qiáng)度 ３４ 高、硬度高、蠕變小、抗氧化、耐腐蝕燒蝕、密度小，因而是在空間科學(xué)和軍事技術(shù) 等場(chǎng)合不可替代的重要材料。稀土氧化物能夠有效改善氮陶瓷性能，其機(jī)理在 于氮化硅多晶陶瓷的晶界狀態(tài)是決定其電、熱、力學(xué)性能的一個(gè)重要因素。但氮 化硅自身的結(jié)構(gòu)特性，決定了純氮化硅陶瓷不能單靠固相燒結(jié)達(dá)到致密化，必須 第六講 稀土新材料４５１ 加入燒結(jié)助劑才能燒結(jié)成致密材料，而稀土氧化物的加入可改善氮化硅的燒結(jié) 性，從而改善氮化硅陶瓷的使用性
能。 稀土氧化物與氧化鋯陶瓷是添加Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ、Ｌａ２Ｏ于ＺｒＯ２相變?cè)鲰g陶瓷 ２３ 材料和固體電解質(zhì)材料中形成的。ＺｒＯ具有三個(gè)晶相結(jié)構(gòu)，１１７０℃之下為單 ２ 斜相，１１７０℃和２３７０℃之間為四方相，２３７０℃以上為立方相。當(dāng)發(fā)生由四 方相向單斜相的馬氏體相變時(shí)有３％～５％的體積增加和８％的剪切應(yīng)變，屬非 自發(fā)過程，而化學(xué)位轉(zhuǎn)變則為自發(fā)過程。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下化學(xué)位轉(zhuǎn)變占主 導(dǎo)，變化為自發(fā)過程，導(dǎo)致氧化鋯陶瓷材料在室溫下產(chǎn)生龜裂，需加壓保持穩(wěn)定。 加入稀土氧化物或堿土金屬氧化物可降低氧化鋯相變溫度，只需加較低壓力就 可穩(wěn)定至室溫，成為穩(wěn)定四方相。氧化鋯固體電解質(zhì)材料的氧傳遞機(jī)理為空穴 導(dǎo)電機(jī)理，加入低價(jià)的稀土氧化物，為電荷平衡保持電中性，出現(xiàn)氧空位，形成螢 石結(jié)構(gòu)固溶體，在晶格內(nèi)氧空位大量存在，產(chǎn)生良好的氧離子導(dǎo)電性。稀土離子
