t-ZrO-,2-對(duì)YSZ電解質(zhì)材料力學(xué)性能和電性能的影響.pdf

1、眾多學(xué)者對(duì)ZrO<,2>基固體電解質(zhì)材料已進(jìn)行了詳盡的研究,雖然立方穩(wěn)定氧化鋯YSZ材料具有較高的電導(dǎo)率,但機(jī)械強(qiáng)度差、斷裂韌性低.確保YSZ材料氧離子電導(dǎo)率的同時(shí)具有優(yōu)良力學(xué)性能,以適應(yīng)SOFC發(fā)展要求成為必然面臨的課題.研制開(kāi)發(fā)綜合性能好,具有一定協(xié)同功能的電解質(zhì)材料,必將受到越來(lái)越多材料工作者尤其是SOFC研究工作者的重視和開(kāi)發(fā). 本論文針對(duì)8YSZ電解質(zhì)材料強(qiáng)度差、斷裂韌性值低的問(wèn)題,利用3Y-TZP韌性好,高溫氧離子電

2、導(dǎo)率較低的特點(diǎn),在8YSZ電解質(zhì)中加入3Y-TZP,通過(guò)對(duì)致密度、力學(xué)性能、電性能和微觀結(jié)構(gòu)等的測(cè)試,探討t-ZrO<,2>的引入對(duì)力學(xué)性能的提高作用和對(duì)電性能的影響,找出最佳摻雜量和改性條件. 本論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí):復(fù)相電解質(zhì)材料最佳燒結(jié)制度為1450℃,保溫2h.在YSZ電解質(zhì)中加入3Y-TZP,由于Y的低擴(kuò)散率,材料中Y并無(wú)嚴(yán)重均化現(xiàn)象,并可能形成了Y分布不均勻的核殼結(jié)構(gòu).材料的強(qiáng)度大大提高,斷裂韌性略有改善,電導(dǎo)率稍有下降