复合掺杂对YSZ电解质材料烧结性与电性能的影响
来源期刊:稀有金属材料与工程2005年第12期
论文作者:郭瑞松 吕振刚 代凤英 姚琲
关键词:固体电解质; 导电性; 烧结性; 复合掺杂剂;
摘 要:采用高温固溶法制备Sc2O3(Dy2O3)和Yb2O3复合掺杂YSZ电解质材料,研究了复合掺杂对YSZ烧结性和电性能的影响.结果表明:随着Sc2O3含量的增加,试样烧结密度降低(1600℃烧结密度由5.82g/cm3降至5.24g/cm3),而Dy2O3却能提高烧结密度(1600℃烧结密度由5.63g/cm3增至5.86g/cm3);当掺杂总量(x,%)为8~8.6时,材料电导率得到大幅度提高(1000℃时,0.18 S/cm);lnσ-1000/T呈现较好的线性关系,说明电导率σ与温度T之间关系符合Arrhenius 公式;XRD分析表明复合掺杂YSZ电解质材料晶格常数有所增大,对提高电导率起积极作用;复合添加剂促进了晶粒生长,尤其是含Dy试样晶粒尺寸较大.
郭瑞松1,吕振刚1,代凤英1,姚琲1
(1.天津大学,先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津,300072)
摘要:采用高温固溶法制备Sc2O3(Dy2O3)和Yb2O3复合掺杂YSZ电解质材料,研究了复合掺杂对YSZ烧结性和电性能的影响.结果表明:随着Sc2O3含量的增加,试样烧结密度降低(1600℃烧结密度由5.82g/cm3降至5.24g/cm3),而Dy2O3却能提高烧结密度(1600℃烧结密度由5.63g/cm3增至5.86g/cm3);当掺杂总量(x,%)为8~8.6时,材料电导率得到大幅度提高(1000℃时,0.18 S/cm);lnσ-1000/T呈现较好的线性关系,说明电导率σ与温度T之间关系符合Arrhenius 公式;XRD分析表明复合掺杂YSZ电解质材料晶格常数有所增大,对提高电导率起积极作用;复合添加剂促进了晶粒生长,尤其是含Dy试样晶粒尺寸较大.
关键词:固体电解质; 导电性; 烧结性; 复合掺杂剂;
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