YBaCo4O7-x的透氧性研究

Y B a C o。07一。的透氧性研究／张虎等267

Y B aC0407一工的透氧性研究

张虎，王颖芳，张静，郝好山，胡行，杨德林

(郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室，郑州450052)沪语输入法

摘要采用固相反应合成了Y B aC0407一，致密透氧膜材料，并对其进行了X R D分析和热重一差式扫描量热分析。用稳态法测量了在400℃以下的透氧率，在得到Y B ac0407一：的透氧率随厚度变化的曲线后发现，在实验的膜厚范围内，透氧率受体相扩散所控制。最后测量了它在较高温度下的透氧率，结果表明在900。C时远远高于400。C左右的透氧率，接近于它们的5～8倍。

关键词固相反应法Y B aC040二。透氧性能双向dcdc变换器

A S t udy of O xygen Pe r m eabi l i by of Y

汽车除霜器B a C0407一工

Z H A N G H u，W A N G Y i ngf a ng，Z H A N G Ji ng，H A0H a oshan，H U X i ng，Y A N G D el i n

(School of Phy si c al E ngi nee r i ng and t he K e y Labor at or y of M a t eri al s P h ys i cs of M i ni s t r y

of Educa t i on of C hi na，Z hengz hou U ni ver s i t y，Z he ngz hou450052)

沙漏灯A bs t ract I n t his pa per，den se ox ygen per m e abl e m em branes Y

B ac0407一：ar e pr ep ar e d by s ol id-s t at e r eac—

t i on．T he sa m pl e s ar e m easur ed by t he X R D pat t e r ns a nd T G-D S C ana l ysi s．Exper i m ent al ox ygen per m eab i l i t i es of Y B a—

C o(07一。be l ow400℃ar e obt ai n ed by st eady-st at e m et hod．I t i s f ound t hat i n t he r ange of exper i m e nt a l t hi cknes s，t he

相册内页

ox ygen pe rm eabi l i t y i s cont r ol l ed by bul k-phas e di f f usi on．T he ox ygen pe r m eab i l i t y i s m ea sur ed a t t he hi gh t e m per a-t ur e。t oo．T he r es u l t s s how t hat t he ox ygen pe rm eabi l i t y a t900℃i s f ar hi gh er t ha n at about400℃，cl ose t O t hei r5～8 t im e s．

K ey w or ds s ol i d-s t at e r eact i on，ⅥB aC0407一：，oxygen per m ea bi l i t y

近年来，随着陶瓷膜技术的发展，氧离子和电子混合导电的复合氧化物陶瓷受到越来越多的关注。它们在能源问题方面有着很好的应用前景。如：用于空气分离制造纯氧、甲烷部分氧化反应制备合成气和用作固体燃料电池的阴极材料等等[1~3]。从品格结构看，目前国内外研究的致密混合导体氧渗透膜大致可分为[．]：萤石矿型，如氧化钇稳定的氧化锆(Y SZ)等；钙钛矿型(A B03)，如L a，一。Sr。C ol-yFe，03一。等，其中钙钛矿结构材料的研究是较为活跃的一个领域。钙钛矿型复合氧化物不同于固体氧化物燃料电池中的固体电解质，它在高温下借助于氧空位来传递氧离子，无需外电路传导电子，而是通过B位可变价金属离子的变价行为伴随的电子跳跃式定向移动实现电子传导，理论上讲其对氧的渗透选择性为100％[5]。但其需要在高温下(通常在700℃以上)才开始具有明显的透氧性能，从而限制了它们的应用。因此，研制、开发新型、可在较低温度下使用的新型致密透氧膜材料具有十分重要的意义。

近年来，M ar ti n V al l dor等最先合成的一种新型类钙钛矿结构化合物Y B aC o,07一：(简称114相)，由于具有奇异的氧吸附和脱附性能，作为在较低温度下使用的致密透氧膜材料具有很大的潜力[6]。K ar ppi nen等[7]利用热重实验，揭示了Y B a—Co,07一。奇异的氧吸附和脱附性能，发现Ⅵ妣。o一。在氧气氛

下从室温到1000℃的升温过程中经历了2次氧吸附再脱附的过程，分别为200～380℃氧吸附，380～400℃氧脱附，750～860℃氧吸附，860～900℃氧脱附。它的这种氧吸附和脱附性能不同于大部分钙

钛矿型氧化物。

本文研究Y B ac0407一：作为在中低温下能够透氧的致密透氧膜材料的可能性。通过对该材料的制备工艺和透氧性能研究，制得了致密的Y B aC0407一。透氧膜材料，其在较低温度下的氧渗透量高于同温度下钙钛矿型透氧膜的氧渗透量。

1实验

1．1材料制备

实验采用传统的固相反应法制备Y B aco(07一，。取Y203、B a C O s和C0304等分析纯原料，按目标生成物分子式中物质的量比例严格配料，将其放在玛瑙研钵中研磨1h使之充分混匀。然后在箱式高温炉中缓慢升温至1000℃，并保温l O h。自然冷却后，粉末再次放在玛瑙研钵中研磨1h，加入数滴5％的PV A (聚乙烯醇)，随后压成各种厚度的圆片，在箱式高温炉中加热至1150℃，保温14h。

1．2N R D实验

将2次固相反应得到的黑圆片，取代表性样品研磨成粉末，然后用X R D分析其相组成。X R D物相分析在Phi l i ps X P e r t-pr o X衍射仪上进行，实验条件为：C o K a辐射，靶电极电压40kV，扫描范围15～80。。

儿童远程监控手表

1．3热重一差式扫描量热实验

实验通过热分析器(法国SE T A R A M公司，L abs ys T M)研究样品的氧吸附和脱附性能。在实验中将20m g的粉末样品放入

张虎：男，硕士研究生，主要从事功能陶瓷的研究工作杨德林：通讯联系人E-m ai l：dl yang@Z ZLL edv．cn

本文发布于:2024-09-21 17:54:52，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/4/312616.html

上一篇：一种新型神经网络观测器的设计与应用

下一篇：大沽站无功补偿容量分析