sr、mg掺杂lagaolt3gt电解质的化学制备、力学性能及热震性的研究

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1、Sr、Mg掺杂LaGa0。电解质的化学制备、力学性能及热震性的研究摘要1994，Ishihara等人率先报道了在中温下具有高氧离子电导率、可用于中温固体氧化物燃料电池(sOFcs)的⋯种新型电解质一Sr、Mg掺杂的LaGaO。。随后，在世界范围内掀起了对其研究的高潮，如材料的结构、蠕变等。研究结果显示，合成纯的掺杂LaGa0。相是较为困难的．因此本文就尝试了采用固相反应法、甘氨酸法和丙烯酰胺凝胶法三种方法来合成原料粉体；用X射线衍射仪(xRD)分析粉体的成相情况；扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和激光粒度仪来检测合成粉体的形貌、粒径尺寸和粒度分布：研究了所得粉体

2、的烧结性能；用阿基米德法测量试样的致密度{扫描电子显微镜对烧结体进行表面、断面的形貌观察。在对该材料体系的力学性能的报道中，原料粉体不是利用固相反应法制备，就是采用甘氨酸法合成。尚未见有从“将两种方法所制备的粉体进行复合“方面来研究粉体合成方法对材料的性能的影响。因此本文就将固相法和甘氨酸法所的粉体进行复合，来研究其对材料的抗弯强度的影响。结果显示，随甘氨酸法所得粉体含量的增加，材料的抗弯强度逐渐下降，断裂模式也由沿晶断裂为主转变为穿晶断裂为主。对陶瓷材料的另一基本性能一抗热震性，目前尚未见报道。考虑到sOFcs的实际应用要求，特别是用于汽车工业时，伴随着频繁的升温～降温过程。因

3、此有必要研究材料的抗熟震性。结果表明，材料的临界热震温差为75℃左右，且热震裂纹的扩展方式为准静态方式；热疲劳试验照示，材料的抗热疲劳性能较差；空气为淬火介质研究表明，既便在AT=800℃下数次热循环后，裂纹也几乎没有扩展，说明就这方面而言，材料仍是可以用作固体氧化物燃料电池的电解质。‘关键词：固体氧化物燃料电池(s0Fcs)；LaGaO。；固相反应法；甘氨酸法；丙烯酰胺凝胶法；力学性能；抗热震性能；临界温差：Researchonchemicalpreparation、mechanicaIpropertiesandthermaIshockresistanceofSr-andMg—

4、dopedLaGa03AbstI．actStrontiumaIldmagnesiumdopedlanthanumgallatewithhigheroxygen-ion—conduc“ngpropertieswas矗rstreportedbyIshihar8andGoodenoughinl994andhasbeenexpectedtobepotentialcandidatefbranalternatiVeelectr01ytematerialforreduced-temperatureoperation．Sincethen，criticalassessmentsregardingt

5、hebasicmateriaIpropertiesofthesemate“alsastheelectrolyteinSOFCshavebeendiscussedintheliterature，includingcreepbehavior，structureafldthermalexpansion．Antheresearchesindicatethatitisdi确culttosynthesizethesingIe-phaseperovskite．Theninpresentinvestigatjon，s01id—statereactiontechnique、glycine—nitr

6、atecombustionmethodatldpolyacrylamidegelwereusedtosynthesizetheSr-andMg-dopedLaGa03．Room—temperatureX-raydiffractometry(XRD)wasperfbrmedonthesynthesizedpowdersandsinteredsamples．Thep副rticlemorphologywasobservedthroughscanningelectfonmicroscopy(SEM)andtransmissjonElectronMicroscopy(TEM)．Thepa州

7、clesizeanditsdistributionweredeterminedbyusinga1aserdiffractionparticlesizeanalyzer-ThesinteringbehaviorswefestudiedbyobserVingthechangesofdensityasafunctionofsinteringtemperatureandtime．ThedensityofsamplewasmeasllredusingthestandardArchimede