钇稳定的二氧化锆(YSZ)的结构及离子导电性

分析了钇稳定的二氧化锆 (YSZ)的晶体结构及离子导电性。从 YSZ晶体结构中可能存在的氧空位跃迁类型 ,讨论了 YSZ的电导率随着钇掺入量的增加有一个最大值的原因 ,并且随着温度的升高 ,氧离子的激活能降低 ,跃迁几率增大 。

钇稳定的二氧化锆(YSZ)的导电性能分析

从钇稳定的二氧化锆(YSZ)晶体结构中可能存在的氧空位跃迁类型,分析了钇稳定的二氧化锆(YSZ)的导电率随着钇掺入量增加有一个最大值的原因。

电泳沉积制备氧化钇稳定的二氧化锆薄膜

采用恒压电泳沉积方法在Ni-YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)阳极基体上制备YSZ电解质膜,研究了悬浮体系YSZ含量、外加电压、沉积时间对电泳过程及YSZ膜层质量的影响.结果表明,YSZ含量为20 g/L,沉积电压为10V,沉积时间5 min时,恒压电泳一次即可得到均匀致密的YSZ膜.膜层与基体结合紧密,厚度约为10μm.

钇稳定二氧化锆火焰传感器的静态响应特性

以钇稳定二氧化锆(YSZ)火焰传感器为研究对象,利用马弗炉,在873~1523 K的温度范围内,测量了YSZ火焰传感器对温度的静态响应,获得并分析了传感器的静态校准曲线与静态响应特性。结果表明,YSZ火焰传感器的线性度为12.88%,24 V激励电压下的平均灵敏度为10.02 mV/K,迟滞与重复性指标分别为2.13%和2.22%,传感器间的互换度为1.22%。采用Boltzmann函数能够较为准确地拟合YSZ火焰传感器的静态校准曲线,误差小于±3.5%。YSZ火焰传感器的非线性特征明显,精密度与互换性良好,灵敏度较高,总体性能良好。相较于火焰检测中常用的热电偶和离子火焰传感器,YSZ火焰传感器对火焰温度的响应信号更为稳健,能够有效提高火焰检测的准确度与可靠性。

基于钇稳定二氧化锆阻温特性的火焰传感器

基于钇稳定二氧化锆(Yttria-stabilized Zirconia,YSZ)的阻温特性,设计了以YSZ热敏电阻为感受元件的火焰传感器,以传感器热敏电流信号表征火焰状态。采用伏安法,测量了YSZ热敏电阻在673K^1523K温度下的阻值,验证了YSZ阻值与温度的倒数呈指数关系。在Tirril喷灯点火、熄火试验中,研究了激励电压(3V^15V)、火焰温度(720K^1480K)和燃气流量(60L/h^150L/h)对传感器阶跃响应特性的影响。结果表明:热敏电流与激励电压呈正比,随火焰温度的升高而增大;点火响应时间随火焰温度、燃气流量的升高而减小;熄火响应时间基本不受火焰温度与燃气流量的影响。YSZ传感器能够对火焰产生正确响应,并且信号稳定、幅值强烈。

波长色散X射线荧光光谱法测试钇稳定二氧化锆

介绍了波长色散X射线荧光光谱法测试钇稳定二氧化锆的工作曲线绘制以及测试过程,测试结果与传统化学分析方法非常吻合,有效地解决了传统化学分析方法测试钇稳定二氧化锆过程繁杂的问题。

用电泳沉积-电沉积联合法制备二氧化锆(YSZ)薄膜

先用电泳法在掺锶锰酸镧（Ｌａ_０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ_３－ＬＳＭ）基片沉积一层忆稳定二氧化锆（ｙｔｔｒｉａ-ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｚｉｒｃｏｎｉａ-ＹＳＺ）薄膜，在烧结后的电泳薄膜上进行若干次电沉积和烧结，以封堵薄膜中孔隙进行．上述联合法综合了电泳沉积薄膜附着力强，烧结时不龟裂的优点和电沉积薄膜的颗粒细，易烧结性的优点，较好地解决了电化学沉积膜难以烧结致密的问题．制备出的薄膜致密性高，厚度为８～１４μｍ．

电化学沉积法制备钇稳定ZrO_2(YSZ)薄膜

The yttria-stabilized zirconia(YSZ)film was fabricated on the La 0.8 Sr 0.2 MnO 3(LSM)substrate by electrochemical deposition.The effects of electrochemical deposition conditions on morphological structure of Y(OH) 3 -Zr(OH) 4 film were studied.The optimal conditions for depositing homogeneous and compact hydroxide film were obtained.The experimental results show that the density of the electrophoretic deposition film is increased remarkably if electrochemical deposition is applied to fill in the pores.

8mol%钇稳定氧化锆薄膜的高温氧化行为研究

采用电沉积-烧结方法在H13钢表面制得均匀致密的8mol%钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜,采用差热分析法探测其最佳烧结温度,采用称重法、X射线衍射法、扫描电镜法研究H13钢电沉积前后在700℃下的等温氧化过程及其产物。结果表明,电沉积对Y元素产生偏析作用,电沉积YSZ薄膜晶粒细小,晶粒尺寸约为6.5nm。表面施加8mol%YSZ薄膜后,显著提高了H13钢氧化膜的粘附性及其抗氧化性能。并对YSZ薄膜的作用机制进行了探讨。

钇稳定二氧化锆(YSZ)纳米晶体的红外光谱分析

用微波法在乙醇介质中通过掺杂不同含量的钇合成二氧化锆单斜相(m-ZrO_2)、四方相(t-ZrO_2)、立方相(c-ZrO_2)或其混合相纳米晶体。t-ZrO_2和c-ZrO_2纳米晶体的XRD特征峰非常相似,难以区分。本文用红外图谱较好区分了t-ZrO_2和c-ZrO_2纳米晶体。结果表明:纯二氧化锆为60%左右的斜方相和40%左右的四方相组成,4%含量的钇稳定二氧化锆(4%YSZ)为85%四方相和15%斜方相组成,8%YSZ为一半四方相和一半立方相组成,15%YSZ及以上为立方相。

甘氨酸法制备YSZ粉体及其在中温固体氧化物燃料电池中的应用

用甘氨酸法制备了堆积密度小于0．35％的疏松（Y2O3）0.08（ZrO2）0.02（YSZ）陶瓷粉体．研究了预烧温度对初级粉体的晶体结构、晶粒大小、比表面积、粉体形貌和烧结性能的影响，进一步研究预烧温度对YSZ烧结体电导率的影响．随着预烧温度的升高，粉体的晶粒尺寸增加，比表面积减小，烧结体的相对密度减小，粉体的多孔疏松程度降低．700℃预烧粉体的生坯最易致密化，得到的YSZ烧结样品具有最高电导率，其值在800℃时为0．029S·cm^-1．同时以700℃预烧的粉体为原材料，用共压共烧工艺，制备阳极支撑的厚度为10-20μm的YSZ电解质薄膜．以YSZ薄膜为基础的单电池在700℃下的最大功率密度达到470mW／cm^2．

应用电泳沉积法制备固体电解质(8YSZ)薄膜

应用电泳沉积法制备钇稳定二氧化锆（8YSZ）薄膜，探索了影响电泳沉积层密度、厚度、粘附性和形貌的诸多因素，确定的最佳工艺操作条件是粉末浓度为100g／1。电场强度为30V／cm，沉积时间为30s。轻微搅拌或不搅拌。经重复电泳沉积-烧结，获得厚为26～56μm，硬度为4．33GPa，在1000℃时O2-电导率为12．2S／m和O2-电导激活能为1．09eV／mol的薄膜。

素坯高压成型对纳米4YSZ烧结的影响

在纳米 4YSZ粉中加入少量纳米Al2 O3 粉 ,素坯两次 40 0MPa加压成型后在 4GPa高压下再成型 ,素坯相对密度达 72 4 %,降低了烧结致密温度。超密实坯体在 110 0℃常压下烧结 2小时 ,陶瓷体致密度达 99 2 %。烧结样品的晶胞四方度atc- 1t 为 1 0 12 ,晶胞体积V为 0 132nm3 。 110 0℃常压煅烧 ,烧结体晶粒大小在 40～ 70nm。烧结体研磨成粉后含有 12～ 14%的单斜相。

改进注浆法制备YSZ电解质薄管的烧结和电性能

用改进注浆法制备出８ｍｏｌ％钇稳定化氧化锆（ＹＳＺ）电解质长薄管，研究了ＹＳＺ电解质长薄管的烧结工艺，分析了烧结过程和Ａｌ２Ｏ３掺入量对其致密性的影响，确定了相应的烧结制度，并对所获得的ＹＳＺ电解质薄管的电性能进行了研究。研究结果表明：升温速度对ＹＳＺ 长薄管的性能有着重要影响，坯体中阿拉伯树胶在６００℃时被完全烧尽，１４００～１５５０℃的温度范围是烧结的重要阶段，这期间气孔率显著下降，致密性明显提高。加入适量的Ａｌ２Ｏ３有助于提高ＹＳＺ长薄管的致密性。样品的氧离子电导率随烧结密度的增大而提高。利用改进注浆法和上述烧结工艺在１６５０℃已烧制出相对密度为９６．７％、长度为２６６ｍｍ、厚度为０．４～０．９ｍｍ的ＹＳＺ电解质长薄管。

纳米ZnO掺杂对ZrO_2(8mol%Y_2O_3稳定)电性能的影响研究

采用纳米粉料 ,在单轴成型 ,无压烧结条件下 ,用交流阻抗谱技术对掺不同质量百分比ZnO的ZrO2 (8mol%Y2 O3稳定 )烧结体的电性能进行了研究。研究发现ZnO掺杂对ZrO2 (8mol%Y2 O3稳定 )的离子导电性能具有优化作用。

大气等离子喷涂氧化锆热障涂层研究进展

简要概述了大气等离子喷涂技术、等离子喷涂热障涂层选用氧化锆材料的原因及其具有的优异性能,同时也介绍了等离子喷涂制备热障涂层的国内外研究现状并指出了未来的发展方向。

低成本YSZ电解质膜管的制备和性能研究

用真空注浆法制备出膜厚为０．２ｍｍ的８ｍｏｌ％ＹＳＺ电解质膜管，用排水法、ＳＥＭ和复阻抗等分析手段研究了ＹＳＺ电解质膜管烧结密度、表面形貌及其电导性能，确定了可使ＹＳＺ电解质膜管获得最佳烧结性能的烧结温度。研究结果表明，真空注浆法是一种制备高烧结性能ＹＳＺ电解质膜管的简单方法。用这一方法已制备出相对密度为９８．１％、长度为２５４ｍｍ的致密ＹＳＺ电解质膜管，其烧结温度范围比传统注浆法制备ＹＳＺ电解质管降低了１９０～２００℃。研究还表明，随烧结温度升高，样品致密度增大，导电性能也逐渐提高。经１６００℃烧结２ｈ样品的烧结密度和导电性能均达到最佳值；进一步提高烧结温度，样品的致密度和电学性能均有所下降。

Pt/YSZ电极结构老化特性研究

借助于I-V极化曲线、交流阻抗测试及电子扫描电镜等技术和设备,对以Y2O3稳定ZrO2多晶固体氧离子导体(YSZ)为基体的Pt/YSZ电极结构电学性能和电极形貌随时间的老化变化特性进行了研究;为定量表述电极形貌的变化特性,作者提出了一种有关Pt/YSZ电极结构电极界面的形貌模型,采用此模型对不同老化时间下的电极Pt/空气/YSz三相界面的长度进行了定量计算.实验测试、理论模型计算等结果都表明:Pt/YSZ电极结构的电学性能和电极形貌均随老化时间出现了明显的变化.

电化学方法在钛表面制备Co-YSZ/HAp纳米复合涂层

采用复合电沉积和电泳沉积两步法在钛基体上制备了Co-YSZ/HAp纳米复合涂层,与只采用电泳沉积法在钛基体上制备纳米HAp单一涂层进行了比较研究.采用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层的微观形貌,纳米HAp外层表面形貌,晶相,复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究.通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度,结果表明,Co-YSZ/HAp纳米复合涂层与钛基体的结合强度明显高于纳米HAp单一涂层与钛基体的结合强度,说明复合涂层具有更好的力学性能.

高孔隙率YSZ多孔陶瓷管的湿法制备及性能表征

以钇稳定化氧化锆 (YSZ)为骨料 ,优选出玉米粉为成孔剂 ,阿拉伯树胶为分散剂和粘结剂 ,采用注浆法制备出孔隙率为 49.0 %～ 6 4.1%的 YSZ多孔陶瓷管 .结果表明 ,以玉米粉为成孔剂 ,可制备出孔隙率较高、孔径分布均匀的 YSZ多孔陶瓷管 .升温速度对 YSZ多孔陶瓷管的性能有着重要影响 .在 2 2 0～ 440℃的温度范围内 ,阿拉伯树胶和玉米粉明显分解 ,并分别在 5 2 0℃后被完全烧尽 ,因此在此温度范围内升温速度不宜过快 .