【摘 要】
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Ce/Y掺杂的BaZrO3陶瓷是重要的固态氧化物燃料电池电解质材料,其介电性能及其对环境湿度的敏感性能直接影响电池的性能,为此,本论文的重点研究Ce和Y双掺杂BaZr03陶瓷的介电性能和湿敏性能,选择致密的BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ和Ba2r0.4Ce0.4Y0.2O3-δ陶瓷作为研究对象,采用甘氨酸硝酸盐燃烧方法制备得到样品,对其介电特性和湿敏特性进行了系统研究。得到的结果如下:(
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Ce/Y掺杂的BaZrO3陶瓷是重要的固态氧化物燃料电池电解质材料,其介电性能及其对环境湿度的敏感性能直接影响电池的性能,为此,本论文的重点研究Ce和Y双掺杂BaZr03陶瓷的介电性能和湿敏性能,选择致密的BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ和Ba2r0.4Ce0.4Y0.2O3-δ陶瓷作为研究对象,采用甘氨酸硝酸盐燃烧方法制备得到样品,对其介电特性和湿敏特性进行了系统研究。得到的结果如下:(1 BaZr0.1Ce0.7Y0.203-δ和BaZr0.4Ce0.4Y0.2O3-δ陶瓷在低于约600K的温度下表现出巨介电行为,巨介电行为由两个弛豫组成,其中低温和高温弛豫分别由氧空位(Vo-.)和羟基离子(OHo)与Y3+离子形成的偶极子对引起的;在高于600 K的温区,样品显示出两个介电常数超过106的介电常数峰。低温介电常数峰是离子跳跃运动引起的伪弛豫铁电行为,高温介电常数峰是由负电容效应引起的。(2)通过改变水蒸气含量研究了BaZr0.4Ce0.4Y0).2O3-δ(BZCY)的电容响应,在不同相对湿度(RH)下对样品进行了进行阻抗谱和DC偏压测量,探索了BZCY的湿度敏感性质。结果表明,水分子的吸附影响BZCY/电极界面和晶界处的势垒电容,进一步改变了BZCY的总电容。此外,在高RH下观察到新的低频极化弛豫。新的极化弛豫可能与物理吸附的水分子引起的极化现象和空间电荷极化有关。
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