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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

SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ管状非对称陶瓷膜的制备与氧渗透研究

樊传刚 , 黄祥贤 , 刘卫 , 陈初升

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01221

用共烧法制备了以(SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ)_0.85(SrSnO₃)_0.15 (SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ(SCF) 致密层为顶层膜的管状非对称透氧陶瓷膜; 并对其相组成、微形貌以及氧分离性能进行了表征. 研究发现: SCF和SCF-SS之间有较好的兼容性; 当共烧温度为1150℃时, 获得的非对称陶瓷膜的致密层厚度为50μm, 支撑体的显气孔率为19.3%; 900和800℃时, 非对称膜样品(壁厚1.4mm, 外径10.3mm, 长度为4.1cm)的氧渗透率分别为1.91和1.01mL·cm^-2·min^-1, 分别比同样几何尺寸的SCF对称膜样品高24%和36%.

关键词: 管状非对称陶瓷膜 , oxygen permeation , mixed ion and electron conducting , perovskite

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

SrCo0.8Fe0.2O3-δ管状非对称陶瓷膜的制备与氧渗透研究

樊传刚 , 黄祥贤 , 刘卫 , 陈初升

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.06.027

用共烧法制备了以(SrCo0.8Fe0.2O3-δ)0.85(SrSnO3)0.15(SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF)致密层为顶层膜的管状非对称透氧陶瓷膜;并对其相组成、微形貌以及氧分离性能进行了表征.研究发现: SCF和SCF-SS之间有较好的兼容性;当共烧温度为1150℃时,获得的非对称陶瓷膜的致密层厚度为50μm,支撑体的显气孔率为19.3%;900和800℃时,非对称膜样品(壁厚1.4mm,外径10.3mm,长度为4.1cm)的氧渗透率分别为1.91和1.01mL·cm-2·min-1,分别比同样几何尺寸的SCF对称膜样品高24%和36%.

关键词: 管状非对称陶瓷膜 , 氧分离 , 离子-电子混合导电 , 钙钛矿