簡述
鋯酸鋇(BaZrO3)屬于立方鈣鈦礦結構，理論密度6.23g/cm3。熔點高達2690°C，熱膨脹系數小，約為7.9 X KT6IT1 (30-1000°C )，低熱容值，燒結活性低，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體不發(fā)生化學反應，是生長釔鋇銅氧超導體的理想坩禍材料。此外，鋯酸鋇熱導率低，極端環(huán)境條件下機械和結構穩(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子導體，它既有良好的化學穩(wěn)定性，又有較高的晶粒電導率，是固體氧化物燃料電池電解質的重要候選材料[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，再加入去離子水調節(jié)濃度，得PVA溶液，向其中加入甘油，攪拌調制得水相膠束液體；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)明制備工藝操作簡單，制備條件溫和，降低高溫所需要的能耗，產品純度高，顆粒分散性好，粉體粒徑達到納米級別，適合工業(yè)生產。本發(fā)明的納米鋯酸鋇粉體材料可廣泛應用于氫氣傳感器，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，加入堿直至產生沉淀，得到前驅體漿料，再將前驅體漿料在溫度為150～200℃，微波功率為500～800W，微波水熱反應0.5～4h，產生經分離，干燥得到鋯酸鋇納米粉體。本發(fā)明的方法具有反應時間短，操作簡單，產物易分離，無需高溫煅燒，所得產物具有結晶完好，顆粒大小均勻，分布范圍窄等特點[4]。
應用
能源催化領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單，機械強度高，催化活性高，熱穩(wěn)定性好，抗積碳，抗燒結性能強和成本低廉的優(yōu)點，可很好的適用于CO甲烷化反應[5]。
陶瓷型芯技術領域則報道了一種鋯酸鋇陶瓷型芯的制備方法和應用。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，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度和高溫穩(wěn)定性，燒結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，不會與NbSi基合金中的化學元素發(fā)生強烈反應，有效保證了NbSi合金空心葉片的內腔質量[6]。
半導體領域報道了一種在高溫高壓下制備得到的釔摻雜鋯酸鋇質子導體材料，該材料具有良好的化學穩(wěn)定性，且致密度和機械強度也較高，燒結得到的樣品適合作為固體電解質運用在高壓水熱體系中。相應的制備方法具有工藝簡單，操作方便，反應時間短等優(yōu)勢，取得了很好的效果，適宜大規(guī)模推廣應用[7]。
參考文獻
[1]王新強,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.鋯酸鋇基高溫質子導體的制備和性能研究[D].天津大學,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,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用:CN201811524988.6[P].CN109574661A.
[7]李和平,彭家卓,嚴登峰,等.一種在高溫高壓下制備釔摻雜鋯酸鋇質子導體材料的方法:CN201811559860.3[P].CN109400151A.