Ti掺杂对Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co^(0.8)Fe_(0.2)O_(3-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 ZHANG Dandan;ZHANG Xiaozhen;GAO Huie;JIANG Yuhua;WANG Yongqing;ZHOU Jianer

作者机构：景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333403 

出 版 物：《陶瓷》 (Ceramics)

年 卷 期：2021年第5期

页      面：20-26页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：江西省自然科学基金项目。(项目编号:20162BAB20605) 江西省研究生创新基金项目 

主　　题：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 

摘      要：采用EDTA-柠檬酸双络合法合成了Ba_(0.5)Sr_(0.5)(Co^(0.8)Fe_(0.2))_(1-x)Ti_(x)O_(3-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Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co^(0.8)Fe_(0.2)O_(3-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)。