论文摘要
本研究用碱性水热法合成了（ZrO）2)1-x（RE2O3）x（RE=Sm,Yb）这两个系列的纳米晶。作为比较用溶胶—凝胶法合成了（ZrO2）0.91（Yb2O3）0.09。用XRD、TEM方法对水热产物进行了表征。结果表明,所制得的纳米晶均为立方相,不同水热反应温度、时间及pH值对立方相纳米晶晶粒大小均有较显著影响。将（ZrO2）1-x（RE2O3）x（RE=Sm,Yb）纳米晶在较低温度（1450℃）下烧结制得了致密的固体电解质陶瓷样品,比通常高温固相反应法采用的烧结温度（>1600℃）降低了150℃以上。用交流阻抗谱法、氧浓差电池法、氧泵（氧的电化学透过）法及燃料电池法研究了陶瓷样品在600～1000℃下的电性能。氧浓差电池的结果表明,各烧结体样品在600～1000℃范围氧离子迁移数为1,是纯的氧离子导体;但氧泵法的结果相差较大:（ZrO2）0.86（Sm2O3）0.14粉体（水热反应条件:pH=11.61,150℃,48h）的烧结体在600～1000℃范围,氧泵性能的实验值与理论值非常吻合,表明该陶瓷具有优良的氧离子导电性能和很小的电极极化性能;而其它样品在高于800℃时的氧泵性能的实验值与理论值较吻合,但在低于800℃时,氧泵性能的实验值低于理论值。溶胶—凝胶法合成的（ZrO2）0.91（Yb2O3）0.09氧离子导电性与水热合成样品基本一致,但燃料电池性能明显优于水热合成样品。