[发明专利]复相离子－电子混合导体粉体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复相离子-电子混合导体粉体材料，其特征在于该混合导体粉体材料第一相为BaCo_xFe_yNb_zO_3-δ，即BCFN，x、y、z代表摩尔分数，其中0≤x≤0.9，0≤y≤0.6，0≤z≤0.3，而且0.95≤x+y+z≤1.1；第二相为掺杂物ZrO₂、Al₂O₃或SnO₂，其中掺杂物相对于BCFN的质量分数不大于20％。

2.一种根据权利要求1所述的复相离子-电子混合导体粉体材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.BaCo_xFe_yNb_zO_3-δ粉体的制备：按上述的BCFN的化学计量比来称取各所需原料，原料为金属Ba、Co、Fe、Nb的氧化物、碳酸盐、草酸盐或硝酸盐；把所述的原料用乙醇或水做分散剂球磨混合，混合均匀并干燥后在1000℃-1150℃焙烧10-20小时，再经球磨干燥后即得到BCFN粉体；

b.根据上述的比例，把步骤a所得BCFN粉体和掺杂物ZrO₂、Al₂O₃或SnO₂采用干粉过筛混合；或球磨混合1-2小时；得到复相混合导体粉体材料。

3.一种复相离子-电子混合导体膜片，采用根据权利要求1所述的复相离子-电子混合导体粉体材料为原料，经烧结工艺制备得到，其特征在于所述的烧结工艺为：将上述的复相离子-电子混合导体粉体材料压制成型为素坯，以2℃/min-5℃/min的升温速度，升温至1100℃-1175℃烧结5-20小时，其中在400℃和900℃分别保温2小时，即得到复相离子-电子混合导体膜片。

4.一种复相离子-电子混合导体膜管，以根据权利要求1所述的复相离子-电子混合导体粉体材料为原料制备得到，其特征在于所述的制备方法的具体步骤为：

a.在上述的复相离子-电子混合导体粉体材料中加入石蜡、油酸，在80℃-100℃搅拌均匀，然后真空抽滤，得到浆料，再将浆料冲铸到模腔内，即具得到管状素坯；其中石蜡的加入量为复相离子-电子混合导体粉体材料质量10％-13％，油酸加入量为复相混合导体材料质量的0.5％~1％；

b.再以高温预烧过的氧化铝或者氧化镁为吸附粉体，将管状素坯以10℃/h的升温速率升温至300℃，保温4小时；再以15℃/h的升温速度升温至300℃-500℃；再以60℃/h的升温所速度升温至，500℃-900℃；

c.对经步骤b所得的管状素坯经过二次烧结过程，具体为：1℃/min-5℃/min升温到1000℃-1175℃保温5-20小时，即得到复相离子-电子混合导体膜管。

5.根据权利要求4所述的复相离子-电子混合导体膜管，其特征在于所述的管状素坯的长度为100mm，壁厚1mm，内径12.6mm。