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La2Mo2O9基氧化物作为一类新型氧离子导体材料一经报道便备受关注。在晶体结构、相变、导电机理、掺杂改性等方面已经展开大量的研究工作,研究表明该类材料具有在固体氧化物燃料电池、固体电解质氧传感器及透氧膜等器件上应用的可能性。但对该类材料的纳米化、薄膜化研究因试样制备困难而开展的不多。
本文以“高性能La2Mo2O9基氧离子导体的制备及物性研究”为题,通过纳米化、薄膜化的手段提高La2Mo2O9基氧离子导体的综合性能。获得了一套制备晶粒尺寸为500nm~20μm且可控的高致密La2Mo2O9基单相陶瓷的工艺,该工艺包括溶胶-凝胶法制备La2Mo2O9基氧离子导体的纳米粉体部分和两步烧结法制备高致密细晶La2Mo2O9基陶瓷。微观结构及电学性质研究表明,采用该工艺制备的La2Mo2O9基陶瓷其相对密度可达97%以上,而且其离子电导率比采用常规固相反应法制备的试样高出近一个数量级。提出了一种以La2Mo2O9为基体,Bi2O3为第二相的纳米复相陶瓷设计概念,并初步探索了该材料的制备工艺。探索了磁控溅射、脉冲激光沉积及化学液相沉积三种方法制备La2Mo2O9基氧离子导体薄膜,并采用一套新颖的以无机溶胶凝胶旋涂为核心技术的液相沉积工艺,成功地制备出了粒径、形貌、密度及厚度可控的La2Mo2O9基多晶薄膜。