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尿素低温燃烧法合成Ce0.8Gd0.2O1.9电解质粉末及烧结性能
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]沈阳化工大学应用化学学院,沈阳110142, [2]辽宁省稀土化学与应用重点实验室,沈阳110142, [3]东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳110819
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50672014);辽宁省高校重点实验室资助项目(LS2010122)
中文摘要:

采用以尿素为燃料的低温燃烧法一步合成了电解质粉末 Ce0.8 Gd0.2 O1.9(GDC),通过 XRD、TG-DSC、BET、FESEM等手段对合成粉体进行了物相测定、热分析、比表面积测定和形貌观察,并考察了粉体的烧结性能。结果表明,尿素-硝酸盐干凝胶自蔓延燃烧点火温度约为279.0℃。通过工艺参数的有效设计,经过低温燃烧过程即可直接得到立方萤石结构的纯相GDC粉体,该粉体为粒径在20~60 nm的类球形颗粒,粒子间虽有微弱的软团聚,却具有较高的烧结活性,在1300℃仅需烧结2 h 即可达到95.2%的相对密度。该温度比固相法制备该粉体的烧结温度至少降低300℃。

英文摘要:

Gadolinia doped ceria(Ce0.8 Gd0.2 O1.9 ,GDC)was a promising candidate material for electrolyte of in-termediate temperature solid oxide fuel cell(IT-SOFC).Single-phase and ultrafine GDC powders were directly synthesized by low-temperature combustion synthesis using urea as fuel,nitrates as oxidants.XRD,TG-DSC, BET and FESEM were employed for the phase identification,the evolution behavior of the dried gel precursor, BET specific surface area measurement and morphological observations of the obtained powders,which sinter-ability of the GDC powder was studied.The TG-DSC result showed that the igniting temperature of urea-nitrate mixture gel was about 279.0 ℃.The results showed that the GDC powder with a pure cubic fluorite-type structure can be directly and rapidly synthesized through self-propagating low-temperature combustion proces-ses under the properly selected reaction conditions.The GDC powder particles with nearly spherical shape and weakly aggregated was in the range of 20-60 nm.The powders have good sinterability in the experiment and the sintered specimens with relative density was 95.2 % can be manufactured at 1 300 ℃ for 2 h under simply pro-cessing conditions.It was 300 ℃ lower than the sintered temperature of the powders derived from conventional solid reactions.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166