球磨时间对高温质子导体BaCe0.90Y0.10O3-a制备与性质的影响

本研究论文详细探讨了高温质子导体BaCe0.90Y0.10O3-a的制备方法及其性质。作者王东、刘春明和王常珍来自东北大学材料与冶金学院，他们在2008年12月发表在《材料与冶金学报》上的一篇文章中，着重研究了通过固相反应法制备不同粒度的BaCe0.90Y0.10O3-a粉末的过程。他们将BaCO3、CeO2和Y2O3原料粉体经过不同时间的球磨，以控制颗粒细化程度。通过冷压成型和高温烧结工艺，制得不同致密度的样品。 研究发现，随着球磨时间的适度延长，原料颗粒变得更加细小，这导致BaCe0.90Y0.10O3-a的合成温度降低。同时，合成后的粉末粒度减小、分布变得更窄，比表面积增大，这些因素共同提升了烧结样品的致密度。作者使用了激光粒度分析、差式扫描量热-热重、X射线衍射和扫描电镜等技术来深入研究这些变化对粉末和最终样品的影响。 在电化学性能方面，他们通过电化学阻抗谱技术测量了球磨6小时和10小时的BaCe0.90Y0.10O3-a烧结样品在573-1073K温度范围内的阻抗谱，计算得出这两种样品的电导率。结果显示，随着致密度的提高，电导激活能相应降低，表明提升烧结样品的致密度是增强导电性能的有效策略。具体来说，电导激活能分别为0.39eV和0.34eV，这一趋势与理论预测相符，即BaCe0.90Y0.10O3-a的掺杂对电导性能有显著优化作用，且BaCe0.85Y0.15O3的电导激活能更低。 本文的研究对于理解高温质子导体BaCe0.90Y0.10O3-a的制备过程以及其性能优化策略具有重要意义，为该领域的材料科学家和工程师提供了有价值的实验数据和技术指导。关键词包括高温质子导体、BaCeO3掺杂、阻抗谱、电导率和电导激活能，这些术语在材料科学中是核心概念，有助于读者快速定位和理解研究内容。