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Structure Stability and Oxygen Permeability of Perovskite-type Oxides of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.1R0.1O3-δ （R=Al, Mn, Fe, Ce, Cr, Ni, Co）

材料科学技术（英文）

关键词: 钙钛矿型复合氧化物 , 氧渗透 , 结构稳定性 , X射线衍射仪 , O2-TPD , 氧化物膜 , 程序升温脱附 , 热重差热分析

SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ及SrCo_0.8Fe_0.1Sn_0.1O_3-δ的热学性能与透氧性能研究

樊传刚 , 刘卫 , 左艳波 , 邓增强 , 黄祥贤 , 陈初升

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01141

介绍了对SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ及SrCo_0.8Fe_0.1Sn_0.1O_3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究, 发现实验中获得的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性; 在它的B位进一步用Sn取代Fe，获得名义组成SrCo_0.8Fe_0.1Sn_0.1O_3-δ样品, 具有典型的双相组成特征. 与单相SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ相比, 双相结构SrCo_0.8Fe_0.1Sn_0.1O_3-δ样品的热膨胀率降低, 抗热冲击性能增加显著; 同时, 氧渗透性能也有一定程度的提高, 如1.2mm厚的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1.87×10^-6mol cm^-2 s^-1的透氧率(P_O2(h)=2.09×10⁴Pa, P_O2(l)=1.2×10³Pa), 同样条件下的SrCo_0.8Fe_0.1Sn_0.1O_3-δ样品透氧率为2.49×10^-6 mol cm^-2 s^-1.

关键词: 氧渗透 , perovskite structure , ceramic membrane , thermal shocking resistance

SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ管状透氧膜制备与分离性能表征

樊传刚 , 黄祥贤 , 吴日铭 , 郑翠红 , 邓增强 , 陈初升

功能材料

用传统塑性挤出法制备SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ(SSCF)致密管状透氧陶瓷膜,并表征了所制备样品的相组成和氧分离性能.研究发现固相反应法制备的SSCF陶瓷粉体,所经过的泥料及塑性成型过程(含去离子水),在1270℃烧成后不会对透氧膜的相组成(由均为立方钙钛矿相的主晶相和少量杂质相构成)产生影响.所获得的SSCF管状透氧膜样品(壁厚1.35mm),在PO2(h)=0.211×105Pa和PO2(l)=0.12×105Pa的较小氧分压梯度下,可以获得0.5×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率(STP);并且在940℃和固定吹扫氦气流量75ml/min的情况下,该样品能长时间保持1.2×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率.

关键词: 氧渗透 , 塑性挤出 , 管状透氧膜 , 立方钙钛矿相

SrCo0.8Fe0.2O3-δ的制备及氧渗透性能表征

樊传刚 , 黄显怀 , 檀杰 , 李栋才 , 刘卫 , 陈初升

功能材料

介绍了通过固相反应制备SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF)陶瓷膜的研究,研究发现当选择合成SCF的固相反应温度在950℃以上,参加反应的将主要是一些活性物质,从而使所合成产品中SCF的转化率提高,这样合成的陶瓷膜样品的化学稳定性提高,它可以长期暴露在空气中而不发生变化,在氧分压梯度下的相组成也较为稳定;当在样品上施加2.1 ×104pa/1.2×103Pa氧分压梯度时,1.24mm厚的SCF样品在1000℃的氧渗透率为1.87×10-6mol·cm-2·s-1,并在819℃上下出现表观氧渗透活化能的变化,这表明在该温度有氧空位的有序无序相变发生.

关键词: 固相反应 , 钙钛矿结构 , 氧渗透 , 热失重分析

SrCo0.8Fe0.2O3-δ及SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ的热学与透氧性能研究

樊传刚 , 刘卫 , 左艳波 , 邓增强 , 黄祥贤 , 陈初升

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.05.019

介绍了对SrCo0.8Fe0.2O3-δ、SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究,发现实验中获得的SrCo0.8Fe0.2O3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性;在它的B位进一步用Sn取代部分Fe,获得名义组成SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品,具有典型的双相组成特征.与单相SrCo0.8Fe0.2O3-δ相比,双相结构SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品的热膨胀率降低,抗热冲击性能增加显著;同时,氧渗透性能也有一定程度的提高,如1.2mm厚的SrCo0.8Fe0.2O3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1.87×10-6mol·cm-2·s-1的透氧率(Po2(h)=2.09×104pa,Po2(1)=1.2×103Pa),同样条件下的SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品透氧率为2.49×10-6mol·cm-2·s-1.

关键词: 氧渗透 , 钙钛矿结构 , 陶瓷膜 , 抗热冲击性能

SrCo0.4Fe0.4Zr0.2O3-δ混合导体中空纤维膜的制备及其氧渗透性能

戚律 , 董学良 , 刘郑堃 , 张广儒 , 金万勤

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00871

基于相分离理论,采用干湿法纺丝技术结合后续的烧结工艺,制备出SrCo0.4Fe0.4Zr0.2O3-δ(SCFZ)混合导体中空纤维膜.借助于XRD、SEM、热膨胀分析以及氧渗透性能分析等手段,分别对样品的晶相结构,膜的微观形貌,中空纤维膜生坯的烧结行为以及膜的氧渗透通量进行了研究.结果表明,中空纤维膜晶相结构由钙钛矿主体相、SrZrO3相及Co3O4相组成,SrZrO3相含量随烧结温度升高而增大.膜断面邻近内外皮层均存在指状孔,膜壁中部区域为海绵孔,此结构由聚合物溶液沉浸相分离形成.综合烧结行为,XRD及SEM结果,再结合气密性和机械强度测试,确定生坯适宜的烧结温度为1240℃.在此条件下制备的SCFZ中空纤维膜力学性能优异,三弯矩断裂强度达到74.19MPa,在850℃时,空气/氦气梯度下的氧渗透通量为2.9×10-7mol/(cm2.s),并且在160 h的测试周期内保持稳定.

关键词: 干湿法纺丝 , 中空纤维膜 , 混合导体氧化物 , 氧渗透

SrSn0.1Fe0.1Co0.8O3-δ和Ba0.1Sr0.9Sn0.1Fe0.1Co0.8O3-δ膜的氧渗透性能

郑翠红 , 刘卫 , 邓增强 , 杨萍华 , 陈初升

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2003.11.017

关键词: 致密陶瓷膜 , 氧渗透 , 电导