釔穩(wěn)定氧化鋯固體電解質(zhì)的性能及其應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鋯是一種非常重要的陶瓷材料，在氧傳感技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用，因此提高氧化鋯固體電解質(zhì)的各項性能對氧傳感技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。但是純的氧化鋯幾乎不導(dǎo)電，因此通常選擇氧化釔作為穩(wěn)定劑進行摻雜改性，不同的氧化釔含量得到的樣品各項性能差別很大，本文采用水解法制備5YSZ(5mol％Y2O3釔穩(wěn)定氧化鋯)和8YSZ(8mol％Y2O3釔穩(wěn)定氧化鋯)粉體，通過不同煅燒溫度(900℃、1000℃、1100℃、1200℃)和燒結(jié)溫度(1400℃、1

2、450℃、1500℃、1550℃)處理得到5YSZ和8YSZ粉體及陶瓷樣品，通過激光粒度儀、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、交流阻抗測試儀(LCR)等測試方法對所制備粉體及樣品進行粒度、微觀形貌、相組成、電學(xué)性能、力學(xué)性能等的表征，探索最佳的燒結(jié)工藝，將經(jīng)過最佳燒結(jié)制度得到綜合性能較好的陶瓷樣品應(yīng)用于氧氣泵和汽車氧傳感器，實驗得到如下結(jié)論:
　　(1)5YSZ和8YSZ粉體的最佳煅燒溫度分別為1100℃和1000

3、℃，最佳燒結(jié)溫度均為1500℃，選用最佳煅燒溫度的粉體在1500℃燒結(jié)得到的樣品比較致密、氣孔較小，力學(xué)性能最優(yōu)，較固相法和共沉淀法得到的粉體，水解法制備的粉體粒度小且粒度分布范圍較窄，符合粉體選擇標(biāo)準(zhǔn)，水解法制的樣品的致密性及力學(xué)性能較其他方法好些。
　　(2)不同溫度下進行阻抗測試，隨測試溫度升高，晶粒電導(dǎo)率、晶界電導(dǎo)率及總電導(dǎo)率都隨之增大。隨著樣品晶粒尺寸的增大，對于晶粒電導(dǎo)率5YSZ逐漸升高，8YSZ晶粒電導(dǎo)率下降。對于晶