Ta掺杂对BaCeO3烧结性能与稳定性的影响研究

"Ta掺杂对BaCeO3烧结性能及稳定性的影响，杨春利，严敏，通过柠檬酸盐法制备，1000℃煅烧，不同温度烧结，气孔率及密度测定，稳定性测试，SEM形貌分析，XRD相结构检测" 在本文"Ta掺杂对BaCeO3烧结性能及稳定性的影响"中，研究者杨春利和严敏探讨了钽(Ta)掺杂如何影响BaCeO3基粉体的烧结性能和化学稳定性。他们采用了一种名为柠檬酸盐法制备出含有不同Ta含量的BaCeO3粉末，并在1000℃的高温下进行煅烧。这一过程对于粉末的初始形态转化和晶粒生长至关重要。之后，这些粉末被压制成型并进一步在不同的温度下烧结，以研究烧结温度对材料性能的影响。 烧结性能的评估主要通过测量样品的气孔率和密度来完成，这通常使用排水法来进行。气孔率和密度是决定陶瓷材料机械强度和电性能的关键因素。在实验中，研究者将样品置于H2O和CO2气氛中处理，以测试它们在实际应用环境中的稳定性，这对于质子导体材料尤其重要，因为它们通常需在湿度或含碳气氛中工作。 通过扫描电子显微镜(SEM)分析样品的断面形貌，可以观察到微观结构的变化，这对于理解材料的烧结行为和微观结构的形成有重要意义。同时，利用X射线衍射(XRD)技术检测样品的相结构，可以确定晶体结构是否因Ta掺杂而发生改变，以及Ta的存在是否影响了BaCeO3的晶体相纯度和晶体排列。 实验结果显示，Ta元素的掺杂提升了BaCeO3样品的烧结温度，这意味着需要更高的温度才能达到理想的致密化程度。然而，尽管烧结条件变得更为苛刻，但微量的Ta掺杂却能改善样品在湿润和含碳环境中的化学稳定性。这对于BaCeO3作为质子导体的应用具有积极意义，因为它提高了材料在恶劣条件下的工作可靠性。 关键词涵盖了无机陶瓷材料、BaCeO3质子导体、Ta掺杂、烧结性能以及化学稳定性等方面，显示出该研究的多维度探索。这一研究对于优化BaCeO3基材料的制备工艺，以及开发高性能的质子交换膜燃料电池等应用领域具有深远的科学价值和实践意义。