高温质子导体Ba3Ca1.18Nb1.82O9-δ的制备和表征

金属学报

2009, Vol. 45

Issue (3): 345-350

论文

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高温质子导体Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ的制备和表征

王东;刘春明;王常珍

东北大学材料与冶金学院; 沈阳 110004

PREPARATION AND CHARACTERISTICS OF HIGH TEMPERATURE PROTON CONDUCTOR Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ

WANG Dong;LIU Chunming;WANG Changzhen

College of Materials and Metallurgy; Northeastern University; Shenyang 110004

引用本文:

王东刘春明王常珍. 高温质子导体Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ的制备和表征[J]. 金属学报, 2009, 45(3): 345-350.
. PREPARATION AND CHARACTERISTICS OF HIGH TEMPERATURE PROTON CONDUCTOR Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ[J]. Acta Metall Sin, 2009, 45(3): 345-350.

全文: PDF(1167 KB)

摘要:

对经6与10 h球磨的BaCO₃, CaCO₃和Nb₂O₅的混合粉体进行冷压成型, 1400 ℃/10 h高温烧结后, 获得了不同致密度的Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ样品. 激光粒度、DSC--TG和SEM分析表明, 适度延长球磨时间, 可降低合成温度, 细化粉体粒度, 提高样品的致密度. 电化学阻抗谱测试表明, 在300---800 ℃温度范围内, 6和10 h球磨粉体制备的烧结样品总电导率与温度的关系符合Arrhenius方程, 电导激活能分别为0.84和0.68 eV. 提高样品的致密度是降低电导激活能、提高中低温(300---600 ℃)导电性能的有效途径.

关键词 ：高温质子导体, Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ, 球磨, 致密度, 导电性

Abstract：

Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ powders with different particle sizes were synthesized by high temperature sintering (1400 ℃/10 h) of the mixed powders of BaCO₃, CaCO₃ and Nb₂O₅ milled for different times. Laser paticle size analysis, DSC--TG and SEM results show that the proper milling time can make particle refine, decrease the synthesis temperature, and increase the density of sample. EIS result shows that the temperature dependences of total conductivities of the sintered samples prepared by 6 and 10 h milling conform to the Arrhenius equation in the measured temperature range of 300---800 ℃, and the activation energies are 0.84 and 0.68 eV, respectively. Raising the density of Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ sample is an effective way to decrease the activity energy and increase the total conductivity at low and intermediate temperatures (300---600 ℃).

Key words： high temperature proton conductor Ba₃Ca_1.18Nb_1.82O_9-δ ball milling densification conductivity

收稿日期: 2008-07-08

ZTFLH:

TB321

基金资助:

国家自然科学基金资助项目50574026

作者简介: 王东, 男, 1980年生, 博士生

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