Al2O3的掺杂浓度对Ce0.8Y0.2O1.9电解质的性能影响研究
来源期刊：粉末冶金技术2008年第6期
论文作者：徐红梅 严红革 陈振华
关键词：固体电解质; 掺杂二氧化铈; 烧结; 离子电导率; 氧化铝; 低温燃烧;
摘 要：利用低温燃烧合成法制备了AlO3掺杂浓度为0.5%～10%(摩尔分数,以下同)的AlO3/Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质复合材料.研究了AlO3掺杂浓度对Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质烧结及电性能的影响.试验结果表明,添加少量的AlO3可以改善Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质的烧结性能,当AlO3的添加量为0.5%时,电解质粉体具有最佳的烧结性能,1 350℃时的相对密度达到99%以上.当AlO3的掺杂浓度超过其在Ce0.8Y0.2O1.9中的溶解极限时,随AlO3掺杂量的继续增加,烧结体的相对密度开始下降.阻抗谱结果表明,在溶解极限范围内,AlO3使Ce0.8Y0.2O1.9的电导率减小,电导活化能增加.AlO3的掺杂浓度超过溶解极限时,Ce0.8Y0.2O1.9的晶粒电阻不变,由于AlO3对晶界的"清洁"作用,晶界电阻减小;当AlO3的掺杂浓度超过5%时,由于AlO3颗粒对晶界的"阻塞"作用,晶界电阻增加.
徐红梅1，严红革2，陈振华2
(1.湖南科技大学先进材料制备与应用技术研究所,湖南湘潭,411201;
2.湖南大学材料科学与工程学院,长沙,410082)
摘要:利用低温燃烧合成法制备了AlO3掺杂浓度为0.5%～10%(摩尔分数,以下同)的AlO3/Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质复合材料.研究了AlO3掺杂浓度对Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质烧结及电性能的影响.试验结果表明,添加少量的AlO3可以改善Ce0.8Y0.2O1.9固体电解质的烧结性能,当AlO3的添加量为0.5%时,电解质粉体具有最佳的烧结性能,1 350℃时的相对密度达到99%以上.当AlO3的掺杂浓度超过其在Ce0.8Y0.2O1.9中的溶解极限时,随AlO3掺杂量的继续增加,烧结体的相对密度开始下降.阻抗谱结果表明,在溶解极限范围内,AlO3使Ce0.8Y0.2O1.9的电导率减小,电导活化能增加.AlO3的掺杂浓度超过溶解极限时,Ce0.8Y0.2O1.9的晶粒电阻不变,由于AlO3对晶界的"清洁"作用,晶界电阻减小;当AlO3的掺杂浓度超过5%时,由于AlO3颗粒对晶界的"阻塞"作用,晶界电阻增加.
关键词:固体电解质; 掺杂二氧化铈; 烧结; 离子电导率; 氧化铝; 低温燃烧;
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