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作者:张庆彪;周芬;郜建全;宋希文;武泽栋;
单位:内蒙古科技大学材料科学与工程学院;内蒙古科技大学稀土产业学院;
摘要:采用沉淀法制备了Sr和Sm共掺杂的Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_x)_(0.2)O_(2-δ)电解质粉体。焙烧后的粉体经过成型后,在空气中,1 500℃烧结5 h得到陶瓷试样。通过热重分析(TG-DSC)对前驱体的热分解过程进行研究。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗谱(AC)、热膨胀仪等分别对样品的晶体结构、微观形貌、电性能、热膨胀系数(TEC)进行表征。结果表明:由TG-DSC分析确定Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_x)_(0.2)O_(2-δ)前躯体的焙烧温度为650℃。经650℃焙烧2 h后的Ce_(0.8)(Sm_(1-x)Sr_x)_(0.2)O_(2-δ)粉体具有单一的立方萤石结构。试样经1 500℃烧结后较致密,样品表面有少量气孔并有过烧现象,其相对密度均大于92%。组成为Ce_(0.8)(Sm_(0.8)Sr_(0.2))_(0.2)O_(2-δ)的样品在700℃时电导率最大为5.4×10~(-2)S/cm。随Sr~(2+)掺杂量的增加,样品的热膨胀系数先增大后减小,热膨胀系数为(10.16~11.38)×10~(-6)K~(-1)。Ce_(0.8)(Sm_(0.8)Sr_(0.2))_(0.2)O_(2-δ)有望用作中温SOFC的电解质。
关键词:掺杂的氧化铈;;共掺杂;;沉淀法;;电导率
基金资助:内蒙古自治区直属高校基本科研业务费(2023TXXS004;2023YXXS002;2023XKJX005)