孙晓玮

关键词：氧化铜;锆酸钡陶瓷;致密化

1引言

BaZrO3 属于ABO3 钙钛矿型氧化物。完美的钙钛矿结构非常简单，通式为ABO3，A 为一价或二价金属，而B为四价或五价金属。A 原子位于立方顶角，B 在体心，O在面心。由ABO3 钙钛矿型氧化物的结构可知，BaZrO3 的晶胞结构中Ba 为二价金属，而Zr 为四价金属。BaZrO3具有良好的机械强度，熔点高、化学稳定性好，是一种良好的高温应用材料，是制造高温超导体的良好基材。由文献可知，BaZrO3 的理论密度为6.242g/cm3，具有较小的热扩散系数，熔点为2600℃。在对BaZrO3 性质的研究过程中，由于BaZrO3 结构的兼容性和化学稳定性，BaZrO3可作为良好的高温应用基材，并在许多领域得到应用，如作为薄膜沉积的惰性底材，作为氧化物、非氧化物及贵金属合金熔化和烧结试验的坩埚。科学家發现BaZrO3可替代YSZ，用来作为超音速空气射流的热障涂层（TBC）材料。稀土掺杂BaZrO3 被证实是一种作为燃料电池固态电解质的良好质子导体。此外，有报道表明BaZrO3 也有可能成为湿度传感器材料[1-3]。

多年来，科研人员曾用不同的方法试验如何增强BaZrO3 陶瓷的致密性。曾有文献报道，Bi2O3 对陶瓷的烧结有促进作用，但实验证明其对BaZrO3 陶瓷致密化并没有什么影响[4]。资料显示，ZnO 是对BaZrO3 陶瓷最有效的烧结助剂[5]。由于CuO 与ZnO 性质相似，因此本文主要研究添加CuO 对BaZrO3 陶瓷致密化的影响。

2实验

2.1BaZrO3粉体制备

制备BaZrO3 粉体的试验方法很多，如固相法、液相法和Gel-casting 法。本文采用了方便，快捷，原料成本低的传统固相反应法[6]制备BaZrO3 粉体。以工业级BaCO3（纯度大于99.5%）和ZrO2 （纯度大于99.5%）为原料，按照（1）化学方程式的化学计量比称量原料。……