球磨方式对8YSZ离子电导率的影响

王 洋，陈 涵，郭露村，殷 波

（1.南京工业大学材料与科学学院，江苏 南京 210009；2.宜兴摩根热陶瓷有限公司，江苏 宜兴 214200）

球磨方式对8YSZ离子电导率的影响

王 洋1，陈 涵1，郭露村1，殷 波2

（1.南京工业大学材料与科学学院，江苏 南京 210009；2.宜兴摩根热陶瓷有限公司，江苏 宜兴 214200）

实验采用机械球磨制备8YSZ（8mol%氧化钇稳定氧化锆）粉末，球磨过程中使用了有3YSZ陶瓷内衬及无内衬的尼龙球磨罐（记为PMZ和PMN），分别采用X-射线衍射研究了不同球磨过程下得到的8YSZ粉体，离心沉降法测量了得到的不同8YSZ粉体的粒径，阿基米德悬浮法以及电化学阻抗谱研究了不同球磨过程得到的8YSZ的气孔率以及离子电导率。结果表明:8YSZ表观粒径在PMZ和PMN过程中分别达到饱和值0.42 μm和0.89 μm；8YSZ的离子电导率随着8YSZ粉体的表观粒径（1.43-0.42 μm）减小而提高；为了弥补球磨过程中由于3YSZ混入导致的氧化钇摩尔比偏离，PMZ球磨48 h的8YSZ在增补0.44 mol%的氧化钇后离子电导率提高了10%，达到0.0283 S·cm-1。

机械球磨；8mol%氧化钇稳定氧化锆；离子电导率

0　引 言

全稳定氧化锆在固态离子导体设备中有着广泛的应用，比如固体氧化物燃料电池，氧探测器以及氧分离装置［1-4］。相比各类全稳定氧化锆材料（氧化锶稳定氧化锆、氧化钪稳定氧化锆、氧化铈稳定氧化锆等），8mol%氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）具有优良的高温稳定性而且成本相对低廉［5］。因此，8YSZ的应用最为广泛。

8YSZ在800 ℃时的氧离子电导率一般在0.02 S·cm-1-0.04 S·cm-1左右［3，5，6］。通常8YSZ粉体都会采用湿化学法制备，比如水热法、溶胶凝胶法、喷雾干燥法和共沉积法等［7-16］。相应得到的致密8YSZ陶瓷具有较高的氧离子电导率，有的报道中甚至超过0.04 S·cm-1（800 ℃）［8，9］。……