Sc₂O₃对ZrO₂电解质烧结和电导率的影响研究

来源期刊：稀土2016年第5期

论文作者：彭军 荣爽 安胜利 甄兴 薛长旭 翟仲馨

文章页码：147 - 151

关键词：ZrO2电解质;Sc2O3;掺杂;电导率;

摘    要：ZrO基电解质由于导电性良好、机械性能高而备受在注,目前广泛使用的YSZ电解质使用温度高,电导率偏低,Sc³⁺与Zr⁴⁺的半径最为相近,用其掺杂能提高ZrO₂基电解质电导率。研究了Sc³⁺掺杂量为5%¹0%mol的ZrO₂基电解质的物相、烧结性能和电导率,结果发现,当Sc³⁺的掺杂量低于8%时,ZrO₂以大量单斜相和少量四方相存在,Sc³⁺的掺杂量为8%时,ZrO₂以少量的单斜相和四方相存在,当Sc³⁺的掺杂量为9%或10%时,ZrO₂全部以四方相存在。增加ZrO₂电解质的Sc³⁺掺杂量可以降低ZrO₂电解质的烧结温度,当掺杂量为9%或10%时1550℃可以烧结致密,掺杂量为8%时1600℃下才能烧结致密。随Sc³⁺掺杂量的增加ZrO₂电解质的电导率增大,同样烧结和测试条件下,ScSZ电解质电导率是YSZ电解质电导率的2.7³.2倍。