刘魁
,
郭强强
,
朱靖
,
戴磊
,
李跃华
,
吴印林
,
王岭
稀有金属材料与工程
以SrCO_3、TiO_2、Y_2O_3、CeO_2及Gd_2O_3为原料,用传统固相烧结法在不同温度下制备了一系列比例(体积比)的Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(CGO)双相复合混合导体材料.用Archimedes法、SEM 、XRD、 EIS等手段对材料的致密度、微观结构、化学相容性及导电性能进行了研究.结果表明,1600 ℃烧结的40% (体积分数, 下同)YST/60% CGO的试样相对体密度达到了99%,未发生相转变,化学相容性较好且电导率较高.以40%YST/60%CGO的粉体作为混合导体制备极限电流传感器,进行O_2敏感性能测试.结果表明:传感器在氧浓度低于0.1%,温度范围在600～700℃内,极限电流随氧浓度增大而增大,二者具有较好的线性关系.实验证明YST/CGO混合导体材料可以作为限流型氧传感器的扩散阻使用.
关键词:
Y_0.08Sr_0.92TiO_(3+δ)/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9
,
相容性
,
混合导体
,
氧气传感器
吴印林
,
王岭
,
赵海燕
,
赵艳琴
,
赵英娜
,
李福燊
,
梁超
稀有金属材料与工程
以La(NO3)3·6H2O、Sr(NO3)2、Co(NO3)2·6H2O为原料,用EDTA络合溶胶-凝胶法制备La0.8Sr0.2CoO3凝胶,在700℃、800℃、900℃煅烧,制得La0.8Sr0.2CoO3粉体.用DTA、FT-IR、XRD、SEM等手段对制备过程、热分解机理及粉体的性能进行了研究.在700℃焙烧2 h得到La0.8Sr0.2CoO3纯相纳米粉,颗粒呈球形.选取700℃焙烧2 h的La0.8Sr0.2CoO3粉体制成管状传感器,进行NO2敏感性能测试,探讨了相同NO2浓度下,传感器敏感信号与温度的关系.结果表明:纳米La0.8Sr0.2CoO3粉体在450℃时对NO2的敏感信号最大,输出的电动势信号与NO2浓度之间呈线性关系.
关键词:
纳米La0.8Sr0.2CoO3
,
EDTA
,
溶胶-凝胶法
,
NO2传感器
王运飞
,
王岭
,
朱靖
,
戴磊
,
李跃华
,
周会珠
,
吴印林
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.002
采用溅射法制备的纳米结构CuO为敏感电极,钇稳定氧化锆(YSZ)为固体电解质制成了一种混合位型NO2传感器.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了CuO敏感电极的相组成和微观形貌.研究了Cu的不同溅射时间对CuO敏感电极微观结构及传感器敏感性能的影响.结果表明,CuO颗粒随着Cu溅射时间的增长而增大,制成的传感器在600～700℃范围内对25～400mL/m3的NO2具有较好的敏感性能,传感器响应信号与NO2 浓度的对数呈现良好的线性关系,其中60min,Cu传感器在650℃时灵敏度达41.47mY/decade,对于400mL/m3的NO2,90％的响应时间和恢复时间分别约为160、260s,体积分数0～10％的CO2对传感器的响应几乎没有影响,传感器具有较好的敏感度、重现性和稳定性.
关键词:
溅射法
,
混合位型
,
NO2传感器
,
CuO纳米颗粒
,
YSZ
郭强强
,
戴磊
,
吴印林
,
田会娟
,
赵艳琴
,
王岭
功能材料
研究了烧结助剂Li2O对Ce0.8Gd0.2O1.9性能的影响.体密度与SEM测试结果表明,添加约3%(摩尔分数)Li后,1450℃烧结试样的相对密度达到了98%,与传统固相反应1600℃烧结的Ce0.8Gd0.2O1.9相当,说明试样的致密烧结温度降低了约150℃,,烧结致密同时Ce0.8Gd0.2O1.9的平均晶粒尺寸仅为5μm,较纯Ce0.8Gd0.2O1.9(10}tm)明显细化且有良好的机械强度.通过XRD图谱分析可知,在1450℃添加烧结助剂烧结使Ce0.8Gd0.2O1.9致密化的同时并无新相出现,Ce0.8Gd0.2O1.9仍为萤石结构的单相.交流阻抗谱结果表明,添加3%(摩尔分数)Li的Ce0.8Gd0.2O1.9与1600℃烧结的纯Ce0.8Gd0.2O1.9相比电导率增大同时活化能降低.Li2O是一种效果良好的烧结助剂.
关键词:
烧结助剂
,
Li2O
,
Ce0.8Gd0.2O1.9
,
电性能
赵海燕
,
王岭
,
陈嘉庚
,
吴印林
,
赵艳琴
,
王建民
稀有金属材料与工程
以La2O3、Cr(NO3)3·9H2O、Sr(NO3)2、Mn(NO3)2和柠檬酸为原料,用溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体.使用DTA、XRD、SEM、FT-IR等对粉体及中间体进行了表征.结果表明,用此法制备的前驱体,经700℃焙烧2h即可制得粒度均匀的晶体,其平均粒径为4.87nm.以制得的粉体为气敏材料制备了管状NO2气体传感器,并测试了传感器的性能.结果表明,La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3材料对NO2具有良好的敏感性能.在一定温度范围内,随着NO2浓度的升高,传感器电动势信号逐渐增大.在测试温度范围内,电动势与NO2浓度之间呈良好的线性关系.
关键词:
溶胶-凝胶
,
气体传感器
,
NO2
吴印林
,
王岭
,
李福燊
,
赵海燕
,
赵艳琴
,
戴磊
中国稀土学报
利用高温固相反应法和溶胶-凝胶法制备了La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3钙钛矿复合氧化物粉体. 采用XRD, TEM对粉体物相组成及颗粒形貌进行表征, 并以制备的两种粉体作为敏感材料分别制成管状传感器, 测试了其NO2气敏性能. 结果表明: 采用高温固相反应法和溶胶-凝胶法在不同焙烧温度下, 均可制得单相La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体, 采用溶胶-凝胶法在800 ℃焙烧2 h得到的粉体粒径约为20 nm;传感器输出电动势信号对NO2浓度之间呈良好的线性关系;溶胶-凝胶法制得粉体的气敏性能优于高温固相反应法制得粉体的气敏性能.
关键词:
La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3粉体
,
高温固相反应法
,
溶胶-凝胶法
,
气敏性能
,
稀土
赵艳琴
,
吴印林
,
周会珠
,
戴磊
,
李跃华
,
王岭
功能材料
采用传统固相反应法制备陶瓷试样,借助EIS、XRD及SEM等技术手段研究了烧结助剂Co2O3对Ce.8Gd0.2O1.9(CGO)的体密度、导电性能、相组成及微观结构的影响.结果表明,当CGO中添加2.5%(质量分数)Co2O3时,可使CGO试样的烧结温度降低200℃.添加0.75%(质量分数)Co2O3时,试样的晶粒电导率明显增大,晶界电导率下降,添加量为1.0%～2.5%(质量分数)时,晶粒电导率趋于不变,晶界电导率稍微有所增加.XRD图谱表明,试样在1100～1200℃烧结时表现为CGO纯相,在1300～1400℃的较高温度烧结时,为CGO相及少量的Ce24Co11相.
关键词:
CGO
,
烧结助剂
,
Co2O3
,
电导率
戴磊
,
吴印林
,
郭强强
,
王岭
,
刘志丹
稀有金属材料与工程
以La_2O_3、SrCO_3和Co_3O_4为原料,采用高温固相反应法制备了La_0.8Sr_0.2CoO_3(LSC)粉体.采用丝网印刷涂膜法在Y_2O_3稳定的ZrO_2(YSZ) 固体电解质表面制备LSC膜层,经1400 ℃煅烧,制成厚膜型NO_2传感器.采用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面形貌.采用交流阻抗技术对NO_2敏感性能进行测试.研究了氧气浓度和LSC厚度对传感器阻抗值的影响.结果表明:LSC膜层均匀致密,且与YSZ结合良好.传感器的阻抗值随NO_2浓度的增加而迅速减小,敏感性能良好.氧气体积分数越大,LSC膜层厚度越小,传感器低频区阻抗值越大.
关键词:
La_0.8Sr_0.2CoO_3
,
传感器
,
NO_2
,
敏感性
赵艳琴
,
王岭
,
周会珠
,
吴印林
,
王建民
,
赵海燕
稀有金属材料与工程
采用固相反应法成功制备了电解质Ce0.8Gd0.2O1.9(CGO).在250 ℃～600 ℃范围内利用交流阻抗谱技术测试了分别以Pt和Ag作电极的CGO的导电性能和界面行为,探讨了低温下电导率与温度,界面电阻与温度和频率等之间的关系;并对O2在电极表面的扩散机理进行研究.结果表明,用Pt或Ag作电极时,晶粒、晶界和总电导率与温度均严格遵守Arrhenius公式,CGO(Pt)的电导活化能Ea分别为0.41,0.51,0.42eV,CGO(Ag)的电导活化能Ea分别为0.43,0.55,0.42eV;晶界阻抗半圆中的特征频率与温度也均符合Arrhenius公式;Pt(Ag)/CGO的界面阻抗主要来自氧的扩散阻抗,其扩散活化能分别为0.32eV和0.52eV.
关键词:
钆掺杂氧化铈
,
交流阻抗谱
,
电导率
,
界面扩散
