[发明专利]一种低温致密化制备质子导体陶瓷的方法

摘要

一种低温致密化制备质子导体陶瓷的方法，它涉及一质子导体陶瓷的制备方法。本发明要解决现有采用加入微米级的助烧剂降低烧结温度的方法存在助烧剂分布不均匀、元素偏析，且成本高的问题。方法：首先制备MmCexZryRzO3-δ粉体，然后依次经过浸渍处理和加热处理得到含金属氧化物助烧剂的MmCexZryRzO3-δ粉体，最后经烧结得到质子导体陶瓷。优点：一、提高分布均匀性，降低了元素偏析的可能性；二、浸渍液中含有添加剂，提高助烧剂在粉体中得分布均匀性；三、降低烧结温度和制备生产成本。本发明主要用于制备质子导体陶瓷。

主权项

一种低温致密化制备质子导体陶瓷的方法，其特征在于低温致密化制备质子导体陶瓷的方法是按以下步骤完成的：一、依照结构通式MmCexZryRzO3‑δ，按M元素、Ce元素、Zr元素与R元素按摩尔比为m∶x∶y∶z的比例称取硝酸盐类原料，然后采用溶胶凝胶法合成，得到凝胶状合成产物，将凝胶状合成产物在150℃～250℃恒温烘烤8h～12h，得到黑色粉末，最后将黑色粉末在1000℃～1200℃下将黑色粉末煅烧4h～8h，即得到MmCexZryRzO3‑δ粉体；二、首先将MmCexZryRzO3‑δ粉体进行浸渍处理，然后经过滤得到浸渍后MmCexZryRzO3‑δ粉体；三、首先将浸渍后MmCexZryRzO3‑δ粉体在100℃～400℃下加热处理10min～120min，得到热处理后的MmCexZryRzO3‑δ粉体；四、将热处理后的MmCexZryRzO3‑δ粉体依次重复步骤二和步骤三操作，共重复操作1～10次，得到含金属氧化物助烧剂的MmCexZryRzO3‑δ粉体；五、首先在压力为50MPa～300MPa下将步骤四得到含金属氧化物的MmCexZryRzO3‑δ粉体进行成型处理，然后在900℃～1300℃下烧结0.5h～10h，即得到质子导体陶瓷；步骤一中所述的MmCexZryRzO3‑δ中m为：0.9≤m≤1.1，x为：0＜x≤1，y为：0＜y≤1，z为：0＜z≤0.5，且x+y+z＝1，δ为氧非化学计量，0≤δ≤0.1，其中所述的M为Ba元素或Sr元素，其中所述的R为Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Er、Dy、Yb和Lu中的一种或两种。