耐高温与抗热震性提升:在氧化铝、氧化锆等结构陶瓷中添加 5%-15% 的氟化铈,高温烧结时可细化陶瓷晶粒,减少内部气孔和裂纹。改性后的陶瓷耐温性提升至 1200℃以上,抗热震温差从 200℃拓宽至 350℃以上,适用于航空发动机燃烧室衬套、高温窑具等部件。
耐腐蚀与耐磨性能优化:向陶瓷釉料或坯体中引入氟化铈,能在陶瓷表面形成致密的 Ce-O-F 复合保护膜,抵御酸碱介质侵蚀。例如用于化工领域的陶瓷阀门,添加氟化铈后,耐盐酸、氢氧化钠溶液腐蚀性能提升 40% 以上,同时表面硬度提高 25%,耐磨寿命延长 1.5 倍。
降低烧结温度:氟化铈可作为助熔剂,降低陶瓷烧结温度 50-100℃,在保证陶瓷致密度的同时,减少能源消耗和晶粒过度生长。比如传统氧化铝陶瓷烧结温度需 1600℃,添加 10% 氟化铈后,1500℃即可达到同等致密度,生产效率提升显著。
红外透光陶瓷:氟化铈在中红外波段(2-12μm)透光率达 85% 以上,与氟化钇、氟化镧等复合烧结,可制备红外透光陶瓷。这类陶瓷用于红外探测设备的窗口、高温环境下的光学观察窗,能在 800℃高温下保持稳定透光性,适配航空航天、工业测温等场景。
电子陶瓷改性:在钛酸钡、锆钛酸铅(PZT)等电子陶瓷中添加氟化铈,可优化陶瓷的介电常数和压电性能。例如改性后的 PZT 陶瓷,介电常数稳定性提升 30%,压电系数 d33 提高 15%,用于制作高频超声传感器、电子滤波器等器件,信号传输损耗降低,工作稳定性增强。
稀土掺杂功能陶瓷:以氟化铈为基质,掺杂铕、铽等稀土离子,可制备荧光陶瓷。这类陶瓷具有耐高温、抗老化的特点,发光效率达 60lm/W 以上,用于高温环境下的指示灯、工业窑炉内的荧光测温组件,使用寿命是传统荧光材料的 3 倍以上。
高温防护涂层:将氟化铈与粘结剂混合制备成陶瓷涂层,喷涂在金属或陶瓷基体表面,形成厚度 50-200μm 的防护层。该涂层可抵御 1000℃以上高温氧化和燃气腐蚀,用于航天器热防护系统、锅炉水冷壁等部件,能将基体使用寿命延长 2 倍以上。
光学增透 / 耐磨涂层:在光学陶瓷镜片、显示屏玻璃表面涂覆氟化铈薄膜,可降低光学反射率,增透率提升 8%-12%,同时增强表面耐磨性,莫氏硬度达 6.5 级以上,可抵御日常摩擦和轻微划伤,适用于高端相机镜头、红外成像设备镜片。