[發明專利]復相離子－電子混合導體粉體材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200810032387.3
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101219889A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 李淼;甄強;張旭;丁超;丁偉中
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/32;C04B35/622;H01B1/06;H01M4/52
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

1.一種復相離子-電子混合導體粉體材料，其特征在于該混合導體粉體材料第一相為BaCo_xFe_yNb_zO_3-δ，即BCFN，x、y、z代表摩爾分數，其中0≤x≤0.9，0≤y≤0.6，0≤z≤0.3，而且0.95≤x+y+z≤1.1；第二相為摻雜物ZrO₂、Al₂O₃或SnO₂，其中摻雜物相對于BCFN的質量分數不大于20％。

2.一種根據權利要求1所述的復相離子-電子混合導體粉體材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.BaCo_xFe_yNb_zO_3-δ粉體的制備：按上述的BCFN的化學計量比來稱取各所需原料，原料為金屬Ba、Co、Fe、Nb的氧化物、碳酸鹽、草酸鹽或硝酸鹽；把所述的原料用乙醇或水做分散劑球磨混合，混合均勻并干燥后在1000℃-1150℃焙燒10-20小時，再經球磨干燥后即得到BCFN粉體；

b.根據上述的比例，把步驟a所得BCFN粉體和摻雜物ZrO₂、Al₂O₃或SnO₂采用干粉過篩混合；或球磨混合1-2小時；得到復相混合導體粉體材料。

3.一種復相離子-電子混合導體膜片，采用根據權利要求1所述的復相離子-電子混合導體粉體材料為原料，經燒結工藝制備得到，其特征在于所述的燒結工藝為：將上述的復相離子-電子混合導體粉體材料壓制成型為素坯，以2℃/min-5℃/min的升溫速度，升溫至1100℃-1175℃燒結5-20小時，其中在400℃和900℃分別保溫2小時，即得到復相離子-電子混合導體膜片。

4.一種復相離子-電子混合導體膜管，以根據權利要求1所述的復相離子-電子混合導體粉體材料為原料制備得到，其特征在于所述的制備方法的具體步驟為：

a.在上述的復相離子-電子混合導體粉體材料中加入石蠟、油酸，在80℃-100℃攪拌均勻，然后真空抽濾，得到漿料，再將漿料沖鑄到模腔內，即具得到管狀素坯；其中石蠟的加入量為復相離子-電子混合導體粉體材料質量10％-13％，油酸加入量為復相混合導體材料質量的0.5％~1％；

b.再以高溫預燒過的氧化鋁或者氧化鎂為吸附粉體，將管狀素坯以10℃/h的升溫速率升溫至300℃，保溫4小時；再以15℃/h的升溫速度升溫至300℃-500℃；再以60℃/h的升溫所速度升溫至，500℃-900℃；

c.對經步驟b所得的管狀素坯經過二次燒結過程，具體為：1℃/min-5℃/min升溫到1000℃-1175℃保溫5-20小時，即得到復相離子-電子混合導體膜管。

5.根據權利要求4所述的復相離子-電子混合導體膜管，其特征在于所述的管狀素坯的長度為100mm，壁厚1mm，內徑12.6mm。