Ti掺杂对Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ陶瓷透氧膜性能的影响

• 作者: 张丹丹 张小珍 高慧娥 江瑜华 汪永清 周健儿
• 来源期刊: 陶瓷
• 关键词: 致密陶瓷膜 混合离子电子导体 立方钙钛矿结构 氧渗透通量 长期稳定性
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究与开发
• 页码范围: 20-26
• 页数: 7页
• 分类号: TB321
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-2872.2021.05.003

摘要

采用EDTA—柠檬酸双络合法合成了Ba0.5Sr0.5(Co0.8Fe0.2)1-xTixO3-δ(x=0～0.2)粉体,并通过干压成型和高温烧成制备了片状致密陶瓷膜.研究了钙钛矿结构中B位Ti掺杂量对合成粉体物相结构和相应的膜的微观结构、电导特性、氧渗透性能和热膨胀性能等的影响.结果表明,5～20 mol/％Ti掺杂Ba0.5 Sr0.5 Co0.8 Fe0.2 O3-δ(BSCF)与未掺杂BSCF一样都呈现单一立方钙钛矿结构.不同Ti含量BSCF陶瓷膜经1150℃保温5 h烧成后都可获得致密的微观结构.制备的混合导体陶瓷膜的电导率、氧渗透通量和热膨胀系数都随着Ti含量增加而不断减小,但膜的高温长期稳定性却明显提高.其中,10 mol/％Ti掺杂BSCF膜在800℃工作100 h后的氧渗透通量保持在0.87 mL·cm-2·min-1左右,而未改性膜却衰减至低于0.70 mL·cm-2·min-1.