CN108424142A - 一种BaZrY粉末材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种BaZrY粉末材料的制备方法。该方法选择YSZ粉末作为Zr源和Y源,与Ba源混合后均匀溶解在溶剂中构成原料溶液,然后将原料溶液加热以蒸发溶剂,得到前驱体;再将前驱体加热至热处理温度后保温,然后冷却至室温,最后进行研磨得到BaZrY粉末材料。利用该方法能够在低的热处理温度条件下得到形貌规则、分散均匀、成相良好的BaZrY粉末材料,具有成本低、工艺简单,成相温度低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域,尤其涉及一种BaZrY粉末的制备方法。
背景技术
BaZrY粉末材料具有良好的烧结活性和良好的电导率等优点,近年来在燃料电池电解质领域受到研究人员的广泛关注。
目前,BaZrY粉末材料的制备方法主要有溶胶凝胶法、固相反应法、固液法与脉冲激光沉积法(PLD)。溶胶凝胶法的主要缺点是工艺流程复杂,并且不适宜大规模生产。固相反应法的主要缺点是Ba元素流失,导致无法得到纯度很高的相。固液法在低温下无法得到纯相。脉冲激光沉积法存在工艺流程复杂,只适合小规模生产的缺点,并且成本很高。
另外,现有的BaZrY粉末材料的制备中,原料由Ba源、Zr源和Y源组成,但是,Zr元素和Y元素的合成一般很困难,造成粉末材料形貌不规则、分散不均匀等问题。
除此之外,BaZrY粉末材料的制备中包括热处理成相过程。但是由于Zr元素的烧结活性比较差,往往需要很高的烧结温度,所以目前BaZrY粉末材料的制备中热处理成相温度较高,导致成本高,能耗高。
为此,寻求一种简单、低成本,能够在较低热处理温度条件下得到形貌规则、分散均匀、成相良好的BaZrY粉末材料是本领域科技工作者的研究课题之一。
发明内容
针对上述技术现状,本发明旨在提供一种BaZrY粉末材料的制备方法,能够在较低热处理温度条件下得到形貌规则、分散均匀、成相良好的BaZrY粉末材料。
为了实现上述技术目的,本发明人在长期实验探索中发现,在BaZrY粉末材料的制备过程中,当选择YSZ粉末作为Zr源和Y源,与Ba源混合后均匀溶解在溶剂中构成原料溶液,然后进行如下过程A后,能够在低的热处理温度条件下得到形貌规则、分散均匀、成相良好的BaZrY粉末材料:
过程A:将原料溶液加热以蒸发溶剂,得到前驱体;将前驱体进行热处理,即,将前驱体加热至一定温度后保温,然后冷却至室温进行研磨,得到BaZrY粉末材料。
即,本发明的技术方案为:一种BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:包括如下步骤:
(1)选择YSZ粉末作为Zr源和Y源,与Ba源混合后均匀溶解在溶剂中构成原料溶液;
(2)将原料溶液加热以蒸发溶剂,得到前驱体;
(3)将前驱体加热至热处理温度后保温,然后冷却至室温,最后进行研磨,得到BaZrY粉末材料。
所述步骤(1)中,钡源不限,包括硝酸钡等。
作为优选,在所述步骤(2)中,为了使原料溶液受热均匀,采用恒温水蒸气加热原料溶液,使其中的溶剂受热蒸发,有利于Ba源、Zr源和Y源在热处理过程中的合成。作为一种实现方式,采用水浴装置,原料溶液盛放于培养皿中,利用水浴加热后产生的水蒸气加热培养皿,使其中的溶剂受热蒸发,得到粉末前驱体。
作为优选,水蒸气温度为60-100℃,优选为70-90℃。
作为优选,水浴装置中,培养皿架设在水浴上方,不接触水浴,水浴加热后产生的水蒸气接触培养皿。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明中,直接利用工业YSZ粉末作为Zr源和Y源,由于YSZ粉末中包含Zr与Y两种元素,并且这两种元素在YSZ粉末中已合成良好,因此解决了Zr与Y两种元素很难合成的问题,并且实验发现,使用YSZ粉末与钡源混合后构成原料溶液,然后加热蒸发溶剂,之后进行热处理成相,最后研磨得到的BaZrY粉末不仅形貌规则,而且还有助于在热处理过程中降低热处理成相温度,在1000℃以下即可成相良好,甚至在900℃就能实现BaZrY粉末成相。
附图说明
图1是本发明实施例1中的水浴装置示意图;
图2是本发明实施例1中制得的BaZrY粉末的SEM图;
图3是本发明实施例1中制得的BaZrY粉末900-1300℃的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述,需要指出的是,以下所述实施例旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。
图1中的附图标记为:1-水浴锅;2-球形玻璃培养皿;3-玻璃棒。
实施例1:
本实施例中,BaZrY粉末的制备方法如下:
(1)水浴装置示意图如图1所示。其中,水浴锅1采用邦西仪器科技(上海)有限公司的型号为恒温水浴锅HH-6-02577,球形玻璃培养皿2型号为φ120mm,玻璃棒型号为φ3mm。
选择YSZ粉末作为Zr源和Y源,选择硝酸钡作为Ba源。
(2)将对应重量的YSZ粉末与硝酸钡加入球形玻璃皿2中,加入适量蒸馏水后将其用玻璃棒3搅拌,完全溶解均匀分散,得到原料溶液;将球形玻璃皿架设在水浴上方,不接触水浴;将水浴锅1的温度调整为90℃,水浴加热后产生的水蒸气接触培养皿缓慢加热,直至原料溶液中的溶剂蒸干,在球形玻璃皿底部留下白色粉末前驱体,期间如若球样培养皿壁上有残留的粉末样品,则用玻璃棒将其轻轻刮下,落入培养皿底部。
(3)将前驱体加热至热处理温度后保温180min,然后冷却至室温,最后进行研磨,得到BaZrY粉末材料。
图2是上述步骤(3)中热处理温度分别选择900℃、1000℃、1100℃、1200℃、1300℃得到的BaZrY粉末材料的XRD图。从图中可以看出,在900℃热处理条件下,BaZrY粉末材料已经成相良好。
图3是上述步骤(3)中在900℃热处理条件下得到的BaZrY粉末材料的SEM图,从图3中可以看出,在900℃热处理条件下,BaZrY粉末的形貌规则,呈立方体形貌,并且分散均匀。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:包括如下步骤:
(1)选择YSZ粉末作为Zr源和Y源,与Ba源混合后均匀溶解在溶剂中构成原料溶液;
(2)将原料溶液加热以蒸发溶剂,得到前驱体;
(3)将前驱体加热至热处理温度后保温,然后冷却至室温,最后进行研磨,得到BaZrY粉末材料。
2.如权利要求1所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:所述步骤(1)中,钡源包括硝酸钡。
3.如权利要求1所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:所述步骤(2)中,采用恒温水蒸气加热原料溶液,使其中的溶剂受热蒸发。
4.如权利要求3所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:水蒸气温度为60-100℃。
5.如权利要求4所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:水蒸气温度为70-90℃。
6.如权利要求3所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:采用水浴装置,原料溶液盛放于培养皿中,利用水浴加热后产生的水蒸气加热培养皿,使其中的溶剂受热蒸发。
7.如权利要求6所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:水浴装置中,培养皿架设在水浴上方,不接触水浴,水浴加热后产生的水蒸气接触培养皿。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:热处理温度在1000℃以下。
9.如权利要求8所述的BaZrY粉末材料的制备方法,其特征是:热处理温度为900℃。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111408729A (zh) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种Ni-BaZrY复合粉末的制备方法 |
CN113952979A (zh) * | 2020-07-21 | 2022-01-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种用于氨分解制氢的催化剂 |
CN116375469A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-04 | 中国矿业大学 | 一种固相合成质子导体电解质陶瓷粉体的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139750A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超イオン伝導材料 |
CN101142150A (zh) * | 2005-03-15 | 2008-03-12 | 松下电器产业株式会社 | 离子导体 |
CN105026316A (zh) * | 2013-07-11 | 2015-11-04 | 沙特基础工业全球技术公司 | 制备烧绿石的方法 |
CN105777162A (zh) * | 2016-03-19 | 2016-07-20 | 上海大学 | 一种掺杂Y2O3的BaZrO3耐火材料 |
-
2018
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139750A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超イオン伝導材料 |
CN101142150A (zh) * | 2005-03-15 | 2008-03-12 | 松下电器产业株式会社 | 离子导体 |
CN105026316A (zh) * | 2013-07-11 | 2015-11-04 | 沙特基础工业全球技术公司 | 制备烧绿石的方法 |
CN105777162A (zh) * | 2016-03-19 | 2016-07-20 | 上海大学 | 一种掺杂Y2O3的BaZrO3耐火材料 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
I. ANTUNES ET AL.: "Mechanosynthesis of nanopowders of the proton-conducting electrolyte material Ba(Zr,Y)O3-d", 《JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111408729A (zh) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种Ni-BaZrY复合粉末的制备方法 |
CN113952979A (zh) * | 2020-07-21 | 2022-01-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种用于氨分解制氢的催化剂 |
CN116375469A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-04 | 中国矿业大学 | 一种固相合成质子导体电解质陶瓷粉体的方法 |
CN116375469B (zh) * | 2023-03-31 | 2024-05-03 | 中国矿业大学 | 一种固相合成质子导体电解质陶瓷粉体的方法 |
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