铈钪共掺杂锆基电解质材料的制备
本文采用了共沉淀法和溶胶凝胶法制备固体氧化物燃料电池的新型电解质材料(CeO2)x(Sc2O3)11-x(ZrO2)89。并且对比了不同制备方法及实验条件对粉体的粒度、形貌以及烧结性能的影响。 采用共沉淀法制备初级粉体时，用氨水作沉淀剂得到的粉体粒径较小、粒度分布较均匀；用碳酸氢铵作沉淀剂时，粉体有团聚现象发生，并且随着溶液浓度的增加，粉体的粒径也不断增大，整体粒度分布图向大颗粒方向移动。当(CeO2)x(Sc2O3)11-x(ZrO2)89系列电解质粉体经XRD物相分析时发现随着x含量的增加，主衍射峰的衍射角向低角度略有偏移，物相的组成随着x的不断增加而逐渐出现立方相向四方相的过渡。采用溶胶凝胶制备粉体时发现pH调节剂、调节值及分散剂的加入量会对粉体的相结构、形貌、粒径产生影响。结果发现：当采用氨水作为pH调节剂时，得到的粉体相结构中有少许的单斜相；当采用乙二胺作为pH调节剂时发现随着pH值调节值增大，粉体的粒径越小，分布越均匀；经SEM图片观察发现随着分散剂的增加，粉体的粒径不断增大。但分散剂的加入量对其得到的粉体相结构无影响。 用共沉淀方法得到的烧结体进行XRD物相分析和SEM观测时发现：烧结体的相组成由纯立方相组成，随着烧结温度的升高，主衍射峰越来越强，但烧结体的烧结性能较差，当烧结温度达到1600℃时，烧结致密性较好。采用溶胶凝胶方法得到的烧结坯体进行XRD物相分析和SEM观测时发现：试样的相结构都为立方相、无杂质峰出现，烧结性能较好。研究发现：分散剂的加入量会对坯体的烧结性能产生很大影响，当分散剂的加入量达到10％以上时，烧结体的致密度呈现明显下降趋势。 当采用不同烧结温度对陶瓷素坯进行烧结时发现，烧结温度会对陶瓷的收缩率、结晶程度及晶粒度大小产生影响。研究发现：随着烧结温度的升高，陶瓷的收缩率变大、结晶程度提高、晶粒变大。
铈钪共掺杂;锆基电解质材料;燃料电池;制备方法;烧结性能
内蒙古科技大学
硕士
冶金工程
王军
2011
中文
TF123.2;TM911.4
65
2013-05-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）