【摘 要】
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拟通过添加ZnO和Na2CO3来提高钇掺杂锆铈酸钡质子导体陶瓷的烧结性能和电导率,采用机械球磨混合结合高温常压烧结工艺制备了ZnO/Na2CO3复合的BaZr0.1 Ce0.7 Y0.2 O3-δ(BZCY)
【机 构】
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昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明,650093
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拟通过添加ZnO和Na2CO3来提高钇掺杂锆铈酸钡质子导体陶瓷的烧结性能和电导率,采用机械球磨混合结合高温常压烧结工艺制备了ZnO/Na2CO3复合的BaZr0.1 Ce0.7 Y0.2 O3-δ(BZCY)质子导体陶瓷.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和电化学阻抗谱(EIS)对烧结陶瓷的物相、微观形貌、化学成分和电导率进行了测试表征.XRD结果显示ZnO/Na2CO3复合并没有改变BZCY的晶型.当烧结温度为1550℃保温6h时,BZCY陶瓷的致密度和线性收缩牢最大,分别达到96.15％和12.44％;添加1％ ZnO(摩尔分数)后,烧结温度可降低至1350℃,陶瓷的致密度和线性收缩率分别达到96.87％和16.11％,可见,ZnO的添加可以大大提高BZCY的烧结性能.当添加10％(摩尔分数)Na2CO3后,陶瓷的晶粒尺寸约5～ 10μm,且没有引起BZCY的致密度和线性收缩率的显著降低.700℃时BZCY-1％ ZnO-10％Na2CO3陶瓷的电导率可达1.225×10-2 S·cm-1,而未添加Na2CO3的BZCY陶瓷的电导率仅为4.511×10-3 S·cm-1,电导率提高了约2.7倍,添加Na2 CO3显著提高了BZCY-1％ZnO陶瓷的电导率.
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