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CaZr0.9In0.1O3-α高温质子导体管的制备及性质表征
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]东北大学材料与冶金学院,沈阳110004
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目50574026
中文摘要:

采用固相反应法合成了高温质子导体CaZr0.9In0.1O3-α,XRD分析表明,混合粉体经1673K×10h煅烧后形成了预期的钙钛矿结构的CaZr03基固溶体.激光粒度分析表明,煅烧后的粉体粒度呈双峰分布,主峰对应0.389-0.584μm,次峰对应3.409-5.867μm,平均粒径为1.878pm.采用热压铸成型并经1823K×8h烧结的质子导体管密度为理论密度的97.44%,SEM断口形貌显示其颗粒尺寸在1—3pm之间,结构致密,EDS和电感耦合等离子发射光谱分析(ICP—AES)表明,烧结后的材料中In含量降低.DSC-TG分析表明这是由于在烧结过程中部分In203升华和离解造成的.CaZr0.9In0.1O-α在空气氛中931—1300K范围内的电导率为9.10×10^-5—1.21×10^-2S/cm,略低于氢气氛下的测定值,但高于CaZr0.9In0.1O3-α在空气中的测定值,电导激活能为1.47eV,符合理论预测.

英文摘要:

High temperature proton conductor CaZr0.9In0.1O3-α was prepared by solid state reaction. XRD result showed that the powders consisted of the expected perovskite structural CaZrO3- based solid solution after calcining at 1673 K for 10 h. Laser diffraction particle size analysis indicated that the particle size distribution of the calcined powders displayed a bimodal distribution pattern with a high peak in the range of 0.389---0.584 μm and a low peak in the range of 3.409-5.867μm, and the average particle size is 1.878 μm. The relative density of the proton conductor tubes formed by using hot pressure casting reached 97.44% after sintering at 1823 K for 8 h, SEM also showed that the sintered sample is dense and particle size range is 1--3 μm. EDS and ICP-AES analysis revealed that the content of In element decreased in the material after sintering, DSC-TG analysis displayed it is due to the sublimation and dissociation of In2O3 during the sintering. The conductivity range of CaZr0.9In0.1O3-α is 9.10×10^-5-1.21×10^-2S/cm in air, which is little smaller than that in H2 and larger than that of CaZr0.9In0.1O3-α in air in the temperature range of 931--1300 K, and the activation energy is 1.47 eV which is corresponding to the theoretical prediction.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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),中国北大核心期刊(2000版)
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