【摘 要】
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掺杂稀土等低价态金属氧化物稳定的氧化锆,是人们最早系统研究的用于氧离子固体电解质的陶瓷材料之一。其中由Y2O3掺杂稳定的ZrO2（yttria-stabilized zirconia,YSZ）材料是目前
【机 构】
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北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心; 有研稀土新材料股份有限公司;
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掺杂稀土等低价态金属氧化物稳定的氧化锆,是人们最早系统研究的用于氧离子固体电解质的陶瓷材料之一。其中由Y2O3掺杂稳定的ZrO2（yttria-stabilized zirconia,YSZ）材料是目前应用于制作氧传感器、固体氧化物燃料电池（SOFC）及氧泵等多种功能元器件的核心电解质原料,具有广阔的应用前景。5mol%Y2O3掺杂稳定的ZrO2材料因为具有较高的离子电导率、很宽的氧分压使用范围和良好的机械性能等综合优势,在氧传感器中应用非常广泛。本文研究了水热合成—热处理晶化技术,采用水热合成法制备得到一次粒径在10nm左右的5mol%Y2O3稳定ZrO2前躯体,并经过热处理使一次粒子生长晶化,调控晶粒尺寸为50-100nm范围之内,另外再通过粉体后处理工艺可以控制YSZ陶瓷粉体粒径D50为200-800nm,粉体比表面积10-20m2/g。制备得到的陶瓷粉体烧结活性较高,在1400℃以下烧结得到的YSZ陶瓷体密度为6.01g/cm3,达到理论密度的99%。同时YSZ陶瓷体具有良好的导电性能,采用四端子法测得其在900℃下的电导率为60-70m S/cm。
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