【摘 要】
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采用纳米粉料,在单轴成型,无压烧结条件下,对掺不同质量百分比ZnO的ZrO(YO稳定)烧结体进行了研究.采用XRD、TEM、SEM等手段研究其微观结构,采用交流阻抗谱技术研究其电性能.
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采用纳米粉料,在单轴成型,无压烧结条件下,对掺不同质量百分比ZnO的ZrO<,2>(Y<,2>O<,3>稳定)烧结体进行了研究.采用XRD、TEM、SEM等手段研究其微观结构,采用交流阻抗谱技术研究其电性能.研究发现: 1.采用纳米粉料,YSZ的致密化烧结温度远低于粗晶YSZ的致密化烧结温度.这是由于纳米YSZ粉体具有巨大的比表面积,在烧结时表面能较大,扩散路径变短,烧结活化能降低,烧结速度加快,烧结温度降低.纳米ZnO的掺入,使烧结成为液相烧结为主,致密化烧结温度进一步降低. 2.2nO的掺入,促进了8YSZ的晶体发育,加快了晶体由四方相向立方相转变的进程.3YSZ中,存在四方相向单斜相转变的马氏体相变. 3.SEM和XRD分析可知,除少量固溶入YSZ晶粒外,大部分ZnO以非晶态存在于晶界中. 4.根据阻抗谱技术,由固体电解质砖层模型估算了烧结体晶界的体积分数,发现ZnO掺杂使8YSZ烧结体晶界的体积分数减少,有利于杂质相的的清除,改善了晶界的导电性能. 5.由于缺陷缔合效应,8YSZ烧结样品的Arrhenius曲线表现出非线性行为.在高温下,电导以自由氧空位为主,在中低温下电导以缔合形式的氧空位为主.高温下的电导活化能低于中低温下的电导活化能.
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