簡(jiǎn)述
鋯酸鋇(BaZrO3)屬于立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，理論密度6.23g/cm3。熔點(diǎn)高達(dá)2690°C，熱膨脹系數(shù)小，約為7.9 X KT6IT1 (30-1000°C )，低熱容值，燒結(jié)活性低，從-269°C到1327°C沒有相變，熱穩(wěn)定性好，是一種優(yōu)異熱涂層材料。另一方面，鋯酸鋇和釔鋇銅氧超導(dǎo)體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是生長(zhǎng)釔鋇銅氧超導(dǎo)體的理想坩禍材料。此外，鋯酸鋇熱導(dǎo)率低，極端環(huán)境條件下機(jī)械和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，耐熱沖擊，抗熱震性能好，是一種優(yōu)異的高溫隔熱材料[1]。Y摻雜鋯酸鋇陶瓷是理論上最好的高溫質(zhì)子導(dǎo)體，它既有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，又有較高的晶粒電導(dǎo)率，是固體氧化物燃料電池電解質(zhì)的重要候選材料[2]。
制備方法
低溫制備法
分別稱取硝酸鋇，硝酸鋯，甘油和PVA，待用；將PVA加熱溶解于去離子水中，再加入去離子水調(diào)節(jié)濃度，得PVA溶液，向其中加入甘油，攪拌調(diào)制得水相膠束液體；在水相膠束液體中加入硝酸鋇和硝酸鋯，攪拌，得到混合溶液；將混合溶液加熱除去水分，得到膠狀物；將膠狀物煅燒，得納米鋯酸鋇粉體。本發(fā)明制備工藝操作簡(jiǎn)單，制備條件溫和，降低高溫所需要的能耗，產(chǎn)品純度高，顆粒分散性好，粉體粒徑達(dá)到納米級(jí)別，適合工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明的納米鋯酸鋇粉體材料可廣泛應(yīng)用于氫氣傳感器，固體氧化物燃料電池，氫濃差電池和氫泵中[3]。
微波水熱法
將含鋯離子的水溶液和含鋇離子的水溶液混合，加入堿直至產(chǎn)生沉淀，得到前驅(qū)體漿料，再將前驅(qū)體漿料在溫度為150～200℃，微波功率為500～800W，微波水熱反應(yīng)0.5～4h，產(chǎn)生經(jīng)分離，干燥得到鋯酸鋇納米粉體。本發(fā)明的方法具有反應(yīng)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)物易分離，無需高溫煅燒，所得產(chǎn)物具有結(jié)晶完好，顆粒大小均勻，分布范圍窄等特點(diǎn)[4]。
應(yīng)用
能源催化領(lǐng)域公開了一種原位鎳摻雜的中空鋯酸鋇CO甲烷化催化劑。所述催化劑以鋯酸鋇為載體，氧化鎳作為活性組分，采用水熱合成法將活性組分氧化鎳原位摻雜在鋯酸鋇的晶格中。所述催化劑各成分的質(zhì)量百分比為：氧化鎳為10~30%，余量為鋯酸鋇載體。本發(fā)明得到的催化劑具有催化劑制備簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度高，催化活性高，熱穩(wěn)定性好，抗積碳，抗燒結(jié)性能強(qiáng)和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，可很好的適用于CO甲烷化反應(yīng)[5]。
陶瓷型芯技術(shù)領(lǐng)域則報(bào)道了一種鋯酸鋇陶瓷型芯的制備方法和應(yīng)用。制備方法包括以下步驟：將鋯酸鋇，蜂蠟和石蠟混合，得到鋯酸鋇陶瓷石蠟漿料；將所述鋯酸鋇陶瓷石蠟漿料壓鑄成型，得到鋯酸鋇陶瓷型芯素坯；將所述鋯酸鋇陶瓷型芯素坯埋粉燒結(jié)，得到鋯酸鋇陶瓷型芯。本發(fā)明提供的制備方法制備得到的鋯酸鋇陶瓷型芯具有較高的室溫強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性，燒結(jié)前后具有較高的尺寸穩(wěn)定性，適于高溫度澆鑄NbSi基合金渦輪葉片的使用，不會(huì)與NbSi基合金中的化學(xué)元素發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，有效保證了NbSi合金空心葉片的內(nèi)腔質(zhì)量[6]。
半導(dǎo)體領(lǐng)域報(bào)道了一種在高溫高壓下制備得到的釔摻雜鋯酸鋇質(zhì)子導(dǎo)體材料，該材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，且致密度和機(jī)械強(qiáng)度也較高，燒結(jié)得到的樣品適合作為固體電解質(zhì)運(yùn)用在高壓水熱體系中。相應(yīng)的制備方法具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，取得了很好的效果，適宜大規(guī)模推廣應(yīng)用[7]。
參考文獻(xiàn)
[1]王新強(qiáng),施淑穎,袁康康,等.一種鋯酸鋇纖維及其制備方法:CN 201610065710[P].CN 105624834 A.
[2]高冬云.鋯酸鋇基高溫質(zhì)子導(dǎo)體的制備和性能研究[D].天津大學(xué),2010.DOI:10.7666/d.y1874456.
[3]谷肄靜,羅貴陽,潘新偉,等.一種納米鋯酸鋇粉體的低溫制備方法.CN201910804775.7.
[4]吳紀(jì)梁,吳頔.采用微波水熱法制備鋯酸鋇納米粉體的方法:CN201210130578.X[P].CN102659417A.
[5]劉慶,楊洪遠(yuǎn),董浩.一種原位鎳摻雜的中空鋯酸鋇CO甲烷化催化劑:CN201910592461.5[P].CN110270339A.
[6]余建波,任忠鳴.一種鋯酸鋇陶瓷型芯的制備方法和應(yīng)用:CN201811524988.6[P].CN109574661A.
[7]李和平,彭家卓,嚴(yán)登峰,等.一種在高溫高壓下制備釔摻雜鋯酸鋇質(zhì)子導(dǎo)體材料的方法:CN201811559860.3[P].CN109400151A.