新型混合离子-电子导体Sm0.9Ca0.1Al1-xMnxO3-δ的制备及其电性能研究

采用有机凝胶法结合固相烧结技术制备了单相的Sm_0.9Ca_0.1Al_1-xMn_xO_3-δ（SCAM, x=0.1—0.5）新型混合离子-电子导体.通过TG-DTA,XRD和直流四引线法研究了凝胶前驱体的热分解和相转化过程、烧结体的结构、相稳定性、导电性能及其电输运机理.结果表明,凝胶前驱体在900℃焙烧5h可以形成完全晶化的四方钙钛矿相纳米粉体 关键词： 混合离子-电子导体 3')" href="#">SmAlO₃ 有机凝胶法 电导率     

双掺杂的Sm0.9Sr0.1Al1-xCoxO3-δ钙钛矿结构导电陶瓷的制备及其电性能

采用有机凝胶法结合高温烧结制备了Sm_0.9Sr_0.1Al_1-xCo_xO_3-δ (SSAC,x = 0.2,0.4,0.5,0.6) 系列钙钛矿结构混合导电陶瓷,并详细讨论了烧结温度和Co掺杂量对其晶体结构、相组成和电性能的影响.X射线衍射结果显示,过高的烧结温度或Co掺杂量都会导致杂相Sm(Sr)CoO₃生成,Co在该体系的固溶限位于50mol%—60mol%之间,Co对Al的部分取代使晶格体积增大.电性能测量结果表明,SSAC陶瓷的电导率主要取决于p型电导,其导电行为符合小极化子跳跃导电机制;随着烧结温度的升高,材料的电导率逐渐增大;在固溶限内随Co含量的增加,SSAC陶瓷的电导率增大,表观活化能减小;1200 ℃烧结10 h制得的单相Sm_0.9Sr_0.1Al_0.5Co_0.5O_3-δ陶瓷体在800℃的电导率达63.4 S/cm,表观活化能为0.14eV.具有良好电性能的SSAC导电陶瓷有望应用于高温电化学领域. 关键词： 导电陶瓷 3')" href="#">Sr和Co掺杂的SmAlO₃ 有机凝胶法 电性能     

Sm0.9Sr0.1AlO3-δ钙钛矿氧化物的固相反应合成和电学性能

用固相反应法制备了Sm0.9Sr0.1AlO3-δ钙钛矿氧化物陶瓷.通过XRD,SEM和交流复阻抗谱以及氧浓差电池方法研究了样品的物相结构、微观形貌、电学性能及输运机理.结果表明,在1650℃烧结时,可以制备出单相的具有四方钙钛矿结构的氧化物Sm0.9Sr0.1AlO3-δ;1650℃烧结16 h时的Sm0.9Sr0.1AlO3-δ样品具有最高的相对密度和电导率,其值分别为96.7%和1.3×10-2S/cm(900℃),比未掺杂的SmAlO3的电导率大4个数量级左右,高温区电导活化能(T＞670℃)小于低温区电导活化能(T＜670℃);Sm0.9Sr0.1AlO3-δ在空气气氛中是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数在0.7左右,并随温度升高逐渐增加,氧离子电导活化能(0.95 eV)大于空穴电导活化能(0.84 eV),900℃时氧离子电导率为9.65×10-3S/cm.     

碱土和过渡金属掺杂NdAlo3导电陶瓷的制备、结构与电性能研究

采用有机凝胶法结合后期高温烧结制备了较为致密的六方钙钛矿结构Nd0．9Sr0．1Al1-xO3—δ（M=Co,Fe,Mn;X=0,0．15,0．3,0．5）系列陶瓷,详细研究了过渡金属元素及掺杂量对其结构特征和电性能的影响．结果表明,凝胶前驱体在900。C焙烧5h可制得结晶良好且粒径较为细小的钙钛矿结构精细粉体,陶瓷体的晶格参数随过渡金属含量z的增加而增大,且按Co,Mn,Fe顺序递增;所有陶瓷样品在空气气氛中都是氧离子与电子空穴的混合导体,碱土金属Sr单掺杂NdAlo3的氧离子迁移数由500℃时的0．32单调增加到850℃时的0．63,其电导率随温度的升高由以电子电导为主逐渐转变为以离子电导为主;而Sr与过渡金属共掺杂样品的氧离子迁移数均在0．001以下,其电导率主要取决于P型电导,且随X的增加而增大,并按Mn,Fe,Co顺序递增,相应活化能的变化刚好与之相反,在所制备的样品中Nd0．9Sr0．1Al0．5Co0.5O3—δ具有最高的电导率（800℃时达到100．8S／cm）和最低的表观活化能（0．135eV）．在结构和电性能上所观察到的这些变化行为可根据掺杂过渡金属Co,Fe,Mn的离子半径及其金属一氧（M-O）键的键能和共价性的不同来进行解释．     

氧离子导体La1.9Y0.1Mo2O9细晶粒陶瓷的制备和电学性质研究

采用溶胶凝胶法合成的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉纳米晶粉体, 结合微波烧结技术制备出不同晶粒度的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉块体样品. 利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)、场扫描显微镜(SEM)对粉体及陶瓷块体的物相、 形貌进行了表征, 利用交流阻抗谱仪测试了样品不同温度下的电导率. 实验结果表明, 掺Y的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉能将高温立方β 相稳定到室温; 块体样品致密均匀, 平均晶粒度范围在60 nm–4 μm之间; 致密度高的样品表现出高的电导率, 其中900 ℃烧结样品的电导率600 ℃时高达0.026 S/cm, 比固相反应法制备的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉样品高出约1倍. 总结认为样品的致密性对电导率影响较大, 是通过影响晶界电导率来影响总电导率的, 样品的晶粒度(在60 nm–4 μm范围内)对电导率的影响还不能确定. 关键词： 氧离子导体 1.9Y_0.1Mo₂O₉')" href="#">La_1.9Y_0.1Mo₂O₉ 细晶粒陶瓷 微波烧结     

烧结温度、La掺杂对Bi_(1-x)La_xMnO_3结构及磁性能的影响

用溶胶-凝胶(so-lgel)法制备了多铁Bi1-xLaxMnO3(BLMO,0.1≤x≤0.4)系列样品.样品的结构表征(X-射线衍射,扫描电子显微镜)及差热-热重(TG-DTA)分析测量显示,形成稳定的BLMO钙钛矿相的烧结温度位于900~950℃.La掺杂对BLMO样品(950℃烧结)的结构和磁性能的影响也被仔细研究.结果显示,随着La掺杂减少,样品中BLMO钙钛矿相减弱,铁磁转变温度(TC)由53K降至41K,而饱和磁化强度经历了先降低再升高的变化.这可归因于La含量较少的样品中Bi空位浓度的增加诱导了Mn-O-Mn键角的减小和局域Mn4+离子的增多,使得Mn3+和Mn4+离子的铁磁超交换增强和Mn3+离子的dz2轨道有序受到局域破坏.     

Sm0.9Sr0.1AlO3-δ钙钛矿氧化物的固相反应合成和电学性能

用固相反应法制备了Sm_0.9Sr_0.1AlO_3-δ钙钛矿氧化物陶瓷.通过XRD,SEM和交流复阻抗谱以及氧浓差电池方法研究了样品的物相结构、微观形貌、电学性能及输运机理.结果表明,在1650℃烧结时,可以制备出单相的具有四方钙钛矿结构的氧化物Sm_0.9Sr_0.1AlO_3-δ;1650℃烧结16 h时的Sm_0.9Sr_0.1AlO_3-δ样品具有最高的相对密度和电导率,其值分别为96.7%和1.3×10^-2S/cm(900℃),比未掺杂的SmAlO₃的电导率大4个数量级左右,高温区电导活化能(T>670℃)小于低温区电导活化能(T<670℃);Sm_0.9Sr_0.1AlO_3-δ在空气气氛中是一个氧离子和电子空穴的混合导体,氧离子迁移数在0.7左右,并随温度升高逐渐增加,氧离子电导活化能(0.95eV)大于空穴电导活化能(0.84eV),900℃时氧离子电导率为9.65×10^-3S/cm. 关键词： 3')" href="#">SmAlO₃ 氧离子导电性 混合导体 活化能     

锂辉石/碳化硅复相陶瓷材料的制备与性能

通过在碳化硅中添加高纯度近零膨胀材料b-锂辉石,采用无压液相烧结合成了锂辉石/碳化硅复相陶瓷.研究表明:适当添加b-锂辉石能促进碳化硅烧结,复相陶瓷体密度和杨氏模量随b-锂辉石含量的添加呈先升高后降低趋势,并在–150—480℃温度区间获得较低的热膨胀系数.研究结果对于开发热膨胀系数小、烧结温度较低的碳化硅复相陶瓷具有重要的参考意义.     

烧结温度对La0.1Sr0.9TiO3陶瓷热电性能的影响

利用传统固相反应方法, 分别在1440℃, 1460℃, 1480℃和1500℃烧结条件下, 制备了钙钛矿结构的La_0.1Sr_0.9TiO₃陶瓷样品. 样品的粉末X射线衍射结果显示, 不同烧结温度的La_0.1Sr_0.9TiO₃ 陶瓷样品均为单相的正交结构. 从样品的扫描电子显微照片来看, 随着烧结温度的增加, 平均晶粒尺寸逐渐增大. 在室温至800℃的测试温区, 测试了样品的电阻率和Seebeck系数, 系统地研究了不同烧结温度对样品热电性能的影响. 结果表明, 样品的电阻率在测试温区内随着测试温度的升高先略微降低, 然后逐渐升高;总体来看, 样品的电阻率随烧结温度的升高先增大后降低. 在测试温区内, Seebeck系数均为负值, 表明样品的载流子为电子; 随着测试温度的升高, Seebeck系数绝对值均有所增大;随烧结温度升高, Seebeck系数绝对值逐渐增大后显著降低. 1480℃制备的样品因其相对较低的电阻率和相对较高的Seebeck系数绝对值, 在165℃时得到最大的功率因子21 μW·K^-2·cm^-1.     

烧结温度对La0.9Sr0.1FeO3热电性能的影响

利用传统的固相反应分别在1250℃,1300℃,1350℃.烧结条件下制备出钙钛矿结构的La_0.9Sr_0.1FeO₃陶瓷样品.样品的XRD粉末衍射结果显示不同烧结温度的La_0.9Sr_0.1FeO₃陶瓷样品都是单相的正交结构,同时晶胞体积随着烧结温度的升高而减小.从样品的SEM结果看出,随着烧结温度的升高,晶粒逐渐变大,并且晶粒间的空隙逐渐减小,样品更加致密.在室温到800℃的 关键词： 铁酸镧陶瓷 热电性能 烧结温度