釔穩(wěn)定氧化鋯的制備及電性能研究.pdf

1、釔穩(wěn)定氧化鋯(YSZ)具有氧離子電導率高及在工作環(huán)境下化學穩(wěn)定性好等特點，在固體氧化物燃料電池(SOFC)中得到廣泛應用。粒度分布窄的超細YSZ粉體有助于降低陶瓷的燒成溫度，改善陶瓷的顯微結構，從而提高陶瓷的電性能。 本研究以氯化氧鋯和氯化釔為原料，碳酸氫銨為沉淀劑，制備含鋯、釔的復合沉淀，并經共沸蒸餾脫水和煅燒，得到了釔穩(wěn)定氧化鋯納米粉體；將所得粉體球磨、成形和等靜壓處理后燒結制得釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷。運用TG/DSC、TEM、B

2、ET、XRD等實驗手段對沉淀前驅體、共沸后粉體和煅燒所得YSZ粉體進行了相關表征，并運用SEM和交流阻抗譜等手段研究了陶瓷燒結體的顯微結構和電性能。結果表明： 1)實驗所得前驅沉淀中鋯和釔的物質量的比為5．49。 2)共沸蒸餾不但可以有效地脫除沉淀中的水份，減輕顆粒間的團聚，而且還可以降低結晶轉化溫度。 3)前驅粉體經800℃煅燒2h可得粒度分布較窄、粒徑為20nm左右的球形立方相氧化鋯粉體，粉體的比表面積為46

3、．73m<'2>/g。 4)在1350℃燒結2 h后，燒結體的氣孔率急劇減少，燒結體的相對密度達到99．3﹪，晶粒大小為300nm左右；經1500℃燒結2h，燒結體的相對密度達到最大值99．9﹪。 5)燒結體的晶粒電導率隨著燒結溫度的升高變化不大，晶界電導率隨著燒結溫度的升高而增加較大；燒結體的總電導率隨燒結溫度的升高先增加后降低，經1250℃、1300℃、1350℃、1500℃和1550℃燒結所得燒結體在1000℃時的