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BaCe1-xYxO3-α及BaCe0.9Sm0.1O3-α质子导体的性能表征及组成氢泵对Al熔体脱氢的研究

王东 , 范建华 , 刘春明 , 王常珍

金属学报

采用固相合成法制备了BaCe0.9Y0.1O3-α、BaCe0.85Y0.15O3-α和BaCe0.9Sm0.1O3-α质子导体。X射线衍射(XRD)结果表明掺10%Y的物料形成了纯净的钙钛矿型固溶体;而掺15%Y的物料不含Y2O3,主相为钙钛矿型固体电解质。据此推断,Y在BaCeO3中的固溶度极限大于0.15。掺10%Sm物料的XRD谱未显示有Sm2O3存在,因此Sm在BaCeO3的固溶度极限大于0.10。激光散射粒度分析结果表明合成后粉体颗粒的平均粒径变大,粒径5μm左右的颗粒所占比例最高。TG-DSC分析表明质子导体的合成温度为1360℃。扫描电镜(SEM)的结果显示,质子导体由分布均匀的大小两种颗粒构成,颗粒尺寸在1μm—10μm之间。BaCe0.9Y0.1O3-α和BaCe0.9Sm0.1O3-α脱氢电池对铝液的脱氢结果表明,脱氢电流随着铝液温度的升高,水蒸气压的增大,外加电压的增加而依次增大。用自制的CaZr0.9In0.1O3-α测氢传感器测得铝液温度780℃,水蒸气压为4122.8Pa和4366.0Pa时铝液中的氢活度分别为0.0536和0.0445 mlH2/100gAl。

关键词: BaCe1-xYxO3-α , BaCe0.9Sm0.1O3-α , proton conductor

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