受主掺杂的Ce O₂是一种性能优异的氧离子导体陶瓷,在氧传感器、固体氧化物燃料电池（SOFC）等领域具有较大的应用潜力。提高受主掺杂的Ce O₂在低氧分压下的稳定性和低温下的氧离子电导率具有重要的实用意义。通过改善制备工艺影响Ce O₂基材料的微观结构,或者在掺杂的Ce O₂中加入第二相,是提升受主掺杂的Ce O₂导电性能的有效途径。Al₂O₃作为一种常见的高温陶瓷烧结助剂、晶粒细化剂,引入到Ce O₂基电解质后,能够增加其致密度、降低烧结温度。在掺杂的Ce O₂晶界处的Al₂O₃,借助“电子捕获”机制还能抑制样品中的电子电导。近年一些研究也表明Ce O₂/Al₂O₃异质相界面有助于提升样品晶界电导率。首先,在900～1500^°C的烧结温度下制备了晶粒度为70 nm～1.26μm的Ce_0.85Y_0.15O_1.925（YDC）陶瓷材料,研究了随着晶粒度大小的变化,YDC样品的晶粒、晶界、总电导率的变化趋势。XRD和SEM测试结果表明,每个样品均为单一的YDC立方相且结构致密。YDC的电学性能分析结果显示,在任意一测试温度下,随着YDC晶粒尺寸从1260 nm减小到70 nm,样品的晶粒电导率先减小后增大,平均晶粒尺寸为190 nm时电导率最低。YDC的晶界电导率在晶粒尺寸降低到纳米尺寸时获得较大提升,但YDC纳米晶材料总电学性能一般,在650^°C下总电导率为0.015 S/cm,相同测试温度下1400^°C下保温3h得到的YDC的总电导率最高,为0.019 S/cm。其次,采用共沉淀法合成Ce_0.85Y_0.15O_1.925（YDC）粉体并利用Al₂O₃溶胶制备复合粉末,在1300^°C下保温10 h烧结得到Ce_0.85Y_0.15O_1.925-xmol%Al₂O₃（x=0,5,10,20,30）复相陶瓷。通过XRD、SEM、TEM以及交流阻抗等测试手段分析和研究了不同Al₂O₃添加量对YDC基体电学性能和微观形貌的影响。XRD和SEM表征结果显示,YDC-x%Al₂O₃仅存在Al₂O₃和YDC两相,样品的平均晶粒尺寸在330 nm～510 nm,样品相对致密度随着Al₂O₃添加量的增加先增加后减小,相对致密度在Al₂O₃添加量为10%时达到最大值95%,所有样品的致密度均高于91%。YDC-x%Al₂O₃的交流阻抗测试结果显示,在300^°C～600^°C范围内,随着Al₂O₃添加量从0增加到20%,样品的晶界电导率和总电导率随Al₂O₃加入量的增加而减小,当Al₂O₃含量从20%增加到30%,由于异质界面数量的增多导致样品的晶界和总电导率出现上升趋势。采用放电等离子烧结（SPS）方法在1300^°C下以50^°C/min的升温速率烧制了YDC-Al₂O₃复相陶瓷。XRD和SEM表征结果显示,不同Al₂O₃含量的复相陶瓷中均显示有YDC立方相的存在,当在YDC中添加5%Al₂O₃之后,基体中会生成Ce Al O₃第二相。随着Al₂O₃添加量的增加,样品平均晶粒尺寸从1.7μm减小到0.34μm。交流阻抗测试结果表明,在同一测试温度下,随着Al₂O₃添加量的增加,样品的晶粒电导率都出现了不同程度的增加,晶界电导率先下降后上升,总电导率的变化趋势与晶界电导率一致。