Ce0.8Y0.2O1.9纳米粉体的低温燃烧合成机理及烧结性能研究

《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