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时间:2019-05-11
《Ce0.8Y0.2O1.9纳米粉体的低温燃烧合成机理及烧结性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、http://www.paper.edu.cnCe0.8Y0.2O1.9纳米粉体的低温燃烧合成机理及烧结性能研究徐红梅严红革陈振华(湖南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410082)摘要:柠檬酸做还原剂,硝酸盐做氧化剂,利用溶胶-凝胶低温燃烧工艺制备了Ce0.8Y0.2O1.9纳米粉体。研究了柠檬酸用量、溶液的pH值对凝胶形成的影响及不同氧化剂用量(Φ)对粉体的微观结构及烧结性能的影响。用XRD、Raman、FTIR、TEM、BET、粒度分析仪、SEM等分析方法对实验结果进行了表征。结果表n+n+n+明:柠檬酸(CA)与金属离子(M)的摩尔比(nCA/nM)及溶液的
2、pH值定了金属离子的络和,当nCA/nM>1.25及pH=6~8时可以获得稳定的凝胶;粉体的团聚粒径越小、粒度分布越窄,坯体的烧结致密化越容易,当Φ等于1.5时,素坯的相对密度达到52.5%,素坯具有好的烧结性能,在1350℃保温4h可以得到晶粒尺寸为-10.46μm、相对密度为95%以上的烧结体,700℃时离子电导率为0.034S•cm。关键词:纳米粉;燃烧合成;烧结;Ce0.8Y0.2O1.9中图分类号:TQ133;TM911.4文献标识码:InvestigationofMechanismofLow-temperatureCombustionSynthesisan
3、dSinteringofNano-scaleCe0.8Y0.2O1.9PowdersXuHongmeiYanHonggeChenZhenhua(CollegeofMaterialScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha,410082,China)Abstract:NanosizedCe0.8Y0.2O1.9powdershavebeensynthesizedbyasol-gellow-temperaturecombustiontechniqueusingcitricacidasreductantandnitrates
4、asoxidants.TheeffectsoftheamountofcitricacidandpHvalueofthesolutiononthegelformationandtheeffectsoftheamountofoxidantsonthemicrostructureandsinteringpropertyoftheresultantproductwereinvestigated.TheexperimentalresultswerecharacterizedbymeansofXRD、Raman、FTIR,TEM,sizedistributionandSEMtec
5、hniques.Themolarratioofcitricacid(CA)tometaln+ions(M)andthepHvalueofthesolutioncontrolledthechelatingofmetalions.Thestablegelcouldben+obtainedwithnCA/nM>1.2andpH=6~8.Ce0.8Y0.2O1.9powderswithsmalleragglomerationandnarrowerdistributionwereeasilysinteredtodensity.When“Φ”isequalto1.5,therel
6、ativedensityofthegreenbodiespressedfromtheconditionednanopowdersisupto52.5%,andthegreenbodieshavegoodsinteringpropertyintheexperimentsandceramicsofuptoover95%ofthetheoreticaldensityhavingaveragediameters0.46μmcanbemanufacturedat1350℃for4hundersimplyprocessingconditions,andtheionicconduc
7、tivityofthe-1sinteredspecimenswas0.034S·cmat700℃.Keywords:nanosizedpowders;combustionsynthesis;sintering;Ce0.8Y0.2O1.91.前言近年来,作为中温固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质材料,CeO2基电解质得到了广泛的研究。CeO2基电解质在中温范围(600℃~800℃)具有和Y2O3稳定ZrO2(YSZ)在高温范围(900℃~1000℃)相当的离子电导率,可以大大降低燃料电池的操作温度,避免了燃料电池高温操作所带来的一系列问题,如电池组
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