浆料成分对NiO电极微观结构的影响-论文.pdf

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1、第31卷第1期硅酸盐通报Vo1．3lNo．12012年2月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYFebruary，2ol2浆料成分对NiO电极微观结构的影响王敏，夏风，王晓映，鄢文超，肖建中(华中科技大学材料科学与工程学院，武汉430074)摘要：分别采用NiO浆料、M浆料和Ni／YSZ浆料制备NiO敏感电极。其中Ni／YSZ浆料是由在Ni浆料中添加15vol％YSZ粉末制备的。结果表明，采用NiO浆料普通烧结得到的NiO电极致密且有裂纹；采用Ni浆料和Ni／YSZ浆料反应

2、烧结分别制备的NiO电极和NiO／YSZ复合电极则疏松多孑L且无裂纹。浆料中添加的YSZ不仅能够细化NiO电极晶粒，同时能增强电极和基底的界面附着，增加三相界面的数量和长度。关键词：YSZ电解质；NiO电极；NiO／YSZ复合电极；反应烧结；微观形貌中图分类号：TQ174文献标识码：A文章编号：1001—1625(2012)01-0029-04EfectofPasteCompositionontheMicrostructureofNiOElectrodeWANGMin，XIAFeng，WANGXiao—

3、yi，YANWen—chao，XIAOJian—zhong(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：NiOpaste，NipasteandNi／YSZpastewereusedtoprepareNiOsensingelectrodes，respectively．Ni／YSZpastewasfabricatedbyadding15v

4、o1％YSZpowderintoNipaste．TheresultsindicatedthattheNiOelectrodesmadebyNiOpasteusingordinarysinteringarecompactandcontainedal0tofcracks．Bycontrast．theNiOelectrodesandNiO／YSZcompositeelectrodespreparedbyNipasteandNi／YSZpasteadoptingreactionsintering，respect

5、ively，areporousandnocracksareobserved．TheadditionofYSZinpasteshaveastrongparticlerefiningeffectonNiOgrains，enhanceinterfaceadhesionbetweenNiOelectrodeandYSZelectrolyteandincreasetheamountandlengthofthreephaseboundary．Keywords：YSZelectrolyte；NiOelectrode；

6、NiO／YSZcompositeelectrode；reactionsintering；microstructtIre引言NO(NO和NO的混合气体)是形成光化学烟雾和酸雨的主要大气污染物。汽车排放的尾气中NO的含量约为100～1000ppm⋯，是大气中NO的主要来源。为了控制NO的排放，需准确测量尾气中NO含量。到目前为止，已先后出现众多类型的NO传感器，其中混合电势型NO传感器具有力学、热学和化学稳定性良好等优点，是当前的研究热点。混合电势型NO传感器，由氧离子导电的氧化锆电解质和适当的电极材料构成

7、。其中敏感电极材料对NO气体具有高选择性，以金属氧化物和尖晶石型、钙钛矿型复杂氧化物居多，主要包括ZnO、NiO、Cr20，、WOZnFe2O4、NiCr2O4、LaoSr04Fe0Co0．2O3、Lao85Sro15CrO3等。相对于目前已经测试过或报道过的氧化．6．8物，NiO在700～900oC范围内较稳定，对NO的灵敏度最高，是一种很有前途的NO敏感电极材料，从而受作者简介：王敏(1985一)，女，硕士研究．主要从事功能陶瓷方面的研究通讯作者：肖建中．E-mail：jzxiao@126．eom3

8、0专题论文硅酸盐通报第31卷到广泛的关注』。传感器的选择性和敏感性还与电极的微观形貌有关，敏感电极具有多孔结构和较多三相界面，是获得理想催化性能的前提条件。Park等研究表明，在NiO电极中添加电解质，提高了传感器的EMF响应，缩短了响应和恢复时间。本文采用NiO浆料和Ni浆料制备NiO电极，研究原始浆料组成对电极微观形貌的影响；并通过在Ni浆料中添加适量的YSZ(Y：O，稳定的ZrO固体电解质)粉末制备多孔NiO／YSZ复合电极，研究添加