n—yz金属陶瓷纳米复合粉末的研制is

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1、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

2、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、PreparationofNi

3、——YSZNanocompositeCeO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ZrOCermetPowders简称为YSZ(yttria-stabilizedzirconia)眨1oYSZ中Y3白勺含／2Jia，SHAOGang-qin，DUANXing-long，量对ZrO的晶格常数和相组成的影响见表1B10XIEJi-ren，ZHANGV／ei-fe~，YIZhong-lai表1Yo3的相组成和晶格常数(StateKeyLaboratoryofAdvanc

4、edTechnologyforMaterialsSynthesisandP如cessiI，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：ThegeneralpreparationmethodsandtheapplicationofNi—YSZcermetarereviewed．Thehomogeneousnanocomposite30Ni—YSZ(to1％)cermetpowdersarepreparedbyliquid-phasemethod．

5、IheidentificationofphasesiscarriedoutusingaX—ray~tometer(XRD)．Theparticlesizeandmorphologyaledeter-minedbyascanningelectronmicroscopy(SEM)．Theresultsshowthatthenanocompositecermetpowderswithhomogeneoussizeand目前国内外许多学者尝试将YSZ陶瓷与金属Nidistributionareprep,．-~．The

6、crystaltypeofZrO2inthepowdersistetragona1．IheaveragecrystalsizeofZrO2inZrO2一NiOandZrO2一复合，以得到高性能的金属陶瓷复合材料。Nipowdersare19．2nnland24．7nnlrespectively．Ni—YSZ金属陶瓷的制备方法很多，各有利弊“l，1Keyword：Ni—YSZ；cermet；nanocompositepowders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

7、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：20011007088。可提高能量利用综合效率(由60％提高

8、到80％)；(4)第一作者简介：李佳(1981一)，女，硕士研究生。2003年第6期盈莲弱冒圜33不需使用贵金属电极，因而电池成本大大下降；(5)燃剂，慢慢滴人混合溶液，直到其形成溶胶。将溶胶放人干料范围广，不仅可用H和CO，而且可直接用天然气和燥箱内，设定温度为120℃，干燥后生成黄色粉末。再将此其它碳氢化合物为燃料。粉末在6OO℃下煅烧5h，将所得的土黄色粉末于850℃表2金属陶瓷的各种合成方法