氧离子导体La19Y01Mo2 O9 细晶粒陶瓷的制备和电学 - 物理学报.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 7 (2013) 076601 氧离子导体La19Y01Mo2 O9 细晶粒陶瓷的 制备和电学性质研究 1 2 2 2† 张德明 庄重 王先平 方前锋 1) ( 中国科学院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室, 合肥 230031 ) 2) ( 中国科学院固体物理研究所, 材料物理重点实验室, 合肥 230031 ) ( 2012 年9 月7 日收到; 2012 年12 月6 日收到修改稿) 采用溶胶凝胶法合成的La Y Mo O 纳米晶粉体, 结合微波烧结技术制备出不同晶粒度的La Y Mo O 19 01 2 9 19 01 2 9 块体样品. 利用X 射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)、场扫描显微镜(SEM) 对粉体及陶瓷块体的物 相、形貌进行了表征, 利用交流阻抗谱仪测试了样品不同温度下的电导率. 实验结果表明, 掺Y 的La Y Mo O 19 01 2 9 能将高温立方 相稳定到室温; 块体样品致密均匀, 平均晶粒度范围在60 nm—4 m 之间; 致密度高的样品表现出 高的电导率, 其中900 ◦C 烧结样品的电导率600 ◦C 时高达0.026 S/cm, 比固相反应法制备的La Y Mo O 样品 19 01 2 9 高出约1 倍. 总结认为样品的致密性对电导率影响较大, 是通过影响晶界电导率来影响总电导率的, 样品的晶粒度 (在60 nm—4 m 范围内) 对电导率的影响还不能确定. 关键词: 氧离子导体, La Y Mo O , 细晶粒陶瓷, 微波烧结 19 01 2 9 PACS: 66.10.Ed, 66.30.Dn DOI: 10.7498/aps.62.076601 有: K13−5 , Ca46 , Sr157 , Ba1578 , Pb9 , Nd1011 , 1 引言 Y1012 , Gd10−12 , Bi13513−16 以及其他镧系元素. 在Mo 位掺杂的有: V1513 , Nb, Ta17 , S, Cr1518 , La Mo O 作为一种氧离子导体最早由 W1511−1318 等元素. 其中也有大量La 位和Mo 位 2 2 9 Philippe Lacorre 等在2000 年报道, 其氧离子电导 同时掺杂的报道. 这些研究结果表明, La 位和/或 率在800 ◦C 高达0.06 S/cm, 远高于同温度下Y 稳 Mo 位掺杂大多数可以有效地抑制相变过程, 提高 定的ZrO2 (YSZ) 的电导率, 又由