La_(0.8)Ca_(0.2)CrO_3体系复合氧化物的甘氨酸-硝酸盐法合成与导电性能

采用甘氨酸-硝酸盐法合成La0.8Ca0.2CrO3复合氧化物粉料,对合成产物的晶体结构和显微形貌进行表征,研究烧成温度对La0.8Ca0.2CrO3相对密度和电导率的影响。实验结果表明,烧成温度为1400℃时样品即达较高的相对密度(92.6%),测试温度为800℃时样品的电导率为31.1S.cm-1。与常规固相法相比,GNP法合成产物的纯度高、颗粒细(100nm^200nm),有良好的烧结活性,能够有效地降低材料的烧成温度和提高材料的电性能。

La_(0.8)Ca_(0.2)CrO_3钙钛矿复合氧化物的GNP法合成与表征

采用GNP(Glycine-Nitrate Process)法合成La_(0.8)Ca_(0.2)CrO_3初级粉料,研究甘氨酸用量对产物的晶体结构和显微形貌的影响,并测试烧结体的相对密度和电导率。研究结果表明,甘氨酸与金属离子的摩尔比(G／M^(n+))控制在2.0～2.5时可得到颗粒尺寸细小、均匀(100nm～200nm)的单相钙钛矿粉体,烧结温度为1350℃时样品的相对密度达到91.0％,测试温度为800℃时样品的电导率达到30.5 S．cm^(-1)。与常规固相法相比,GNP法制备的样品具有更好的烧结活性和导电性能。

等离子喷涂La_(0.8)Ca_(0.2)CrO_3高发射率涂层研究

本文以氧化镧、氧化钙、氧化铬为原料，按分子式La0.8Ca0.2CrO3进行配料，球磨后，采用固相合成法制备原始粉末，再经喷雾干燥处理，将其制备成团聚体粉末，并将粉末粒度分布范围控制在20-60μm，采用等离子喷涂法在高温合金基体表面制备高发射率涂层。采用IRE-2型红外辐射仪对其全波段发射率进行了测试，利用XRD对涂层的相结构进行了分析，并对涂层的金相、结合强度及抗热震性能进行了测试。结果表明，所制备的La0.8Ca0.2CrO3涂层结合强度为21MPa，孔隙率为14.8%，在600-800℃高温范围内，其全波段发射率可达0.87-0.88，同时，该涂层试样经1100℃-室温水热震10次后没有发生剥落失效现象，涂层具有良好的抗热震性能。

烧成温度对La0.7Ca0.3CrO3/Al2O3导电陶瓷微滤膜支撑体结构与性能的影响

采用高温固相反应烧结法制备La_(0.7)Ca_(0.3)CrO_3(LCC)/Al_2O_3导电陶瓷微滤膜支撑体。研究了烧成温度对制备的LCC/Al_2O_3支撑体样品的物相组成、微观结构、烧成收缩、孔隙率和孔径分布、电导率、抗弯强度、渗透通量及耐腐蚀性能等的影响。结果表明,高温烧成过程中LCC与Al_2O_3发生复杂的固相反应,样品主晶相为菱形结构La_(0.7)Ca_(0.3)Cr_(1-x)Al_xO_3,并生成了少量La Al11O18和Ca Cr2O4等。烧成温度从1350℃提高到1600℃时,样品的烧结程度、电导率、抗弯强度和耐酸腐蚀性能明显提高,而孔隙率明显减小。样品的平均孔径和纯水渗透通量随烧成温度提高,表现出先增大后减小的变化趋势。在1550℃时保温2 h烧成制备的LCC/Al_2O_3支撑体,具有高的孔隙率(43.4%)和抗弯强度(36.9 MPa),其平均孔径(d50)为1.02μm、纯水通量为2.24 m^3/m^2·h·bar、电导率为0.11 S/m,且具有良好的耐腐蚀性能。

应力对La_(0.8)Ca_(0.2)MnO_3薄膜电输运性能的调控研究

采用脉冲激光沉积技术,在LaAlO3和0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3两种单晶基片上外延生长了La0.8Ca0.2MnO3薄膜.X射线衍射分析表明两种薄膜皆为单取向生长,且面内分别受到压应力和张应力作用.晶格失配造成的应力对薄膜的电阻和金属-绝缘相转变温度Tp影响很大.对LCMO/PMN-PT施加外电场,从而调节薄膜所受应力也可以调制其电阻和Tp.

ZBL低温助烧Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3微波介质陶瓷

通过XRD衍射仪、SEM扫描电镜表征掺杂ZnO-B_2O_3-Li_2O_3(ZBL)低软化点玻璃助烧剂的Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3-Li_(0.5)Nd_(0.5)TiO_3(CLLNT)陶瓷样品的物相组成及结构,研究ZBL玻璃的掺杂量对CLLNT样品烧结性能及微波介电性能的影响。研究表明:加入助烧剂(ZBL)后,CLLNT陶瓷的烧结温度降低至950℃;添加9 wt%ZBL玻璃的CLLNT陶瓷在950℃烧结3h,能够获得较好的介电性能:ε_r=82,tanδ=0.0026,τ_f=16 ppm/℃(1 MHz)。

双相质子导体BaCe_(0.9)Y_(0.1)O_(3-δ)/La_(1.95)Ca_(0.05)Ce_2O_(7-δ)的制备及性能研究

采用固相反应法成功制备了双相质子导体BaCe0.9Y0.1O3-δ/La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7)。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别对样品的物相结构、微观形貌进行了表征,对样品在CO2和沸水中的稳定性进行了研究,并应用IM6e型电化学工作站测定了其在空气、氩气、湿润的4%H2/Ar 3种气氛从450～850℃的电导率。实验结果表明,不同比例复合的样品经1500℃烧结后均形成了明显的双相结构且获得了致密的烧结体。随着样品中La1.95Ca0.05Ce2O7-δ比例的增加,其对CO2和沸水的化学稳定性增加。在所研究的各种比例的复合材料中,BaCe0.9Y0.1O3-δ-La1.95Ca0.05Ce2O7-δ(3∶7)具有最高的电导率,850℃时在湿润的4%H2/Ar气氛下的电导率为2.49×10-2S/cm,电导活化能为1.13eV。

La_(0.8)Ca_(0.1)Sr_(0.1)CrO_3粉体的合成及烧结性能

研究在不同络合体系(柠檬酸-乙二醇,甘氨酸-柠檬酸和EDTA-柠檬酸-乙二醇)以及不同的络合工艺条件下采用低温燃烧法制备了La0.8Ca0.1Sr0.1CrO3纳米粉体,并对其烧结性能进行探讨。结果表明:用EDTA-柠檬酸-乙二醇三元体系,使EDTA与Ca、Sr离子单独螯合,柠檬酸与La、Cr离子单独络合,然后再将溶液混合的络合工艺条件,低温燃烧得到纯相La0.8Ca0.1Sr0.1CrO3高活性纳米粉体;该粉体加入0.6%(质量分数)氟化钙作为烧结助剂,经1250℃得到相对密度为96.79%烧结体,比不加氟化钙的试样相对密度提高了3.15%。

La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3/MgAl_2O_4丝网整体催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧

开发了涂覆在金属丝网基体上的La_(0.8)Ca_(0.2)FeO_3/MgAl_2O_4复合整体催化剂,用于低浓度甲烷(0.5%,体积分数)催化燃烧反应.首先用沉积-沉淀法制备了La_(0.8)Ca_(0.2)FO_3(LCF)钙钛矿与Mg Al_2O_4尖晶石复合的粉末催化剂LCF/Mg Al2O4,用程序升温微反应器(TPRS)测定了粉末活性,结合XRD、BET、SEM、TPR的表征结果,筛选出了最佳复合物质的量比和最适焙烧温度.当LCF与Mg Al_2O_4复合后,抗烧结能力增强,以拟一级反应速率常数(k,L·g^(-1)·s^(-1))计的活性提高了1倍左右.然后采用浆料涂覆法,在表面改性的金属丝网蜂窝基体上分层涂覆了作为第二载体的MgAl_2O_4和LCF/Mg Al_2O_4复合粉体涂层,考察了复合粉体球磨前焙烧的温度、第二载体及活性层涂覆量的影响.最后在空速GHSV=40000 h^(-1)条件下测试了甲烷催化燃烧反应的活性.与陶瓷基体相比,涂覆在金属丝网基体上的LCF/MgAl_2O_4活性在600℃时提升了48.1%.500 h长运转试验发现,催化剂活性在初期的200 h下降了20.3%,然后基本保持稳定.

CeO_2基固体氧化物燃料电池连接体薄膜的双层共烧制备研究

为了改善CeO2基SOFC阳极与LaCrO3基连接材料的共烧匹配性能,本研究将少量CeO2粉体添加到La0.7Ca0.3CrO3-δ连接材料中作为烧结助剂。相关性能测试表明CeO2的引入可以显著提高La0.7Ca0.3CrO3-δ在空气条件下的烧结和电导性能,完全可以满足中温SOFC连接材料的性能要求。以NiO/SDC(质量比6∶4)为阳极支撑体,采用浆料浸渍涂膜工艺制备La0.7Ca0.3CrO3-δ+2%CeO2(质量比)连接体湿膜,1400℃空气条件下双层共烧,成功获得致密连接体薄膜。