Ni-YSZ金属陶瓷纳米复合粉末的研制.pdfVIP

维普资讯 Ni—YSZ金属 陶瓷纳米复合粉末 的研制 李 佳，邵刚勤，段兴龙，谢济仁，张卫丰，易忠来 武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室，湖北 武汉 430070 摘 要 ：总结 了目前 国内外制备 Ni—YSZ金属陶瓷常用的方 成的多相复合材料 ，它能综合陶瓷与金属两种材料的 法并介绍其应用前景。采用液相法制备 出Ni金属在 YSZ陶瓷 优异特性于一体 ，是充分发挥材料特性的较理想的材 中分布均匀的复合材料，用XRD分析 了其物相组成并用 SEM 料 “。 观察 了其颗粒形貌。研究结果表明，用该法可以制备 出分布均 ZrO是陶瓷 中应用 比较广泛的材料之一 。在不同 匀的金属陶瓷纳米复合粉 末 ，粉末 中的ZrO 均为 四方相 。 温度下，ZIO 以3种同质异形体存在，其相互转化如下 ： ZrO 一NiO和 ZrO 一Ni粉末 中ZrO 的平 均晶粒 大小分别 为 19．2nnl和 24．7nnl。 单斜 ZrO— 四方 ZrO t — 关键词 ：Ni—YSZ；金属陶瓷；纳米复合粉末 立方 ZrO !! ，液相 中图分类号 ：rIB383 文献标识码 ：A 文章编号：1008—5548 2003 06—0033—03 在生产 ZrO陶瓷中由于晶型转变，伴随有体积的 变化 ，加人某些适量的氧化物 例如 Y 、CaO、MgO、 Preparation ofNi——YSZ Nanocomposite CeO等 ，可使ZrO变成无异常膨胀或收缩的全稳定等 轴晶型或部分稳定的四方晶型。其中Y 稳定的ZrO CermetPowders 简称为 YSZ yttria-stabilizedzirconia 眨1oYSZ中Y 3白勺含 ／2Jia，SHAO Gang-qin，DUAN Xing-long， 量对 ZrO 的晶格常数和相组成的影响见表 1B01 XIEJi-ren，ZHANGV／ei-fe~ ，YIZhong-lai 表 1 Yo3的相组成 和晶格 常数 StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforMaterialsSynthesisnad P如cessiI，WuhanUniversityofTechnology，Wuhna 430070，China Abstract：Th egeneralpreparation methodsand theapplication of Ni— YSZ cermetare reviewed． Th e homogeneous nanocomposite 30Ni—YSZ oot 1％ cermetpowdersarepreparedbyliquid-phase method．Iheidentificationofphasesiscarriedoutusinga X —ray ~ tometer XRD ．Theparticlesizenadmo rphologyaledeter- minedbyascanning electronmicroscopy SEM ．Theresultsshow thatthe nanocompositecermetpowderswiht homogenoeus siez nad distributionareprep,．-~ ．Th ecrystaltypeofZrO2inhte powders is 目前国内外许多学者尝试将 YSZ陶瓷与金属 Ni tetragona1．Iheaveragecrystalsiez ofZrO2inZrO2一NiO nadZrO2一 复合，以得到高性能的金属陶瓷复合材料 。 Nipowders are19．2nnlnad42 ．7nnlrespectively． Ni—YSZ金属陶瓷的制备方法很多，各有利弊 “l， 1Keyword：Ni—YSZ；cermet；nanocompo sitepowders 比较如表 2。 近年来 ，Ni—YSZ金属陶瓷被广泛地用做 固体氧 金属陶瓷是 由一种或多种陶瓷与金属或合金组 化物燃料 电池 SOFC 的阳极材料 ，这种燃料 电池具 有如下优点 “ ： 1 不受卡诺循环限制 ，能源转换 收稿 日期 ：2003—04—05 修 回 日期 ：2003—08—24 效率高，污染小 ； 2 使用全固体组件，不存在蒸发 、腐 基金项 目：中国博士后科学基金 中博基 2001 5号文 资助； 蚀和电解液流失等 问题 ； 3 操作温度高 ，排 出的高质 中国博士后王宽诚 香港 工作奖励基金资助项 目；武汉市科 量余热既可用于取暖也可与蒸汽轮机联用循环发 电， 技攻关项 目， 编号 ：座