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常规钙钛矿型质子导体低的电子电导率限制了陶瓷膜的透氢量,因此目前的首要任务是寻找合适的方法提高陶瓷膜的电子导电性,进而提高膜的透氢量。论文以Sr Ce0.95Y0.05O3-α(SCY)为质子导体材料,通过两种方法提高膜材料的电子导电性。一是选择金属Ag为电子导电相,制备Ag-SCY金属陶瓷双相膜;另一方法是选择金属氧化物Ni Fe2O4、La Cr O3、Zn O等作为电子导电相,制备金属氧化物陶瓷双相膜。采用溶胶凝胶低温燃烧法制备钙钛矿结构的SCY陶瓷超细粉体。采用物理混合法制备SCY/金属氧化物混合粉体。通过固相干压-烧结得到SCY致密陶瓷膜。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、数字源表和气相色谱等仪器考察样品的物相组成、化学兼容性、微观形貌、导电性及氢渗透性。并对试样在H2气氛、沸水和高温CO2气氛中的稳定性进行了考察。研究结果如下:溶胶凝胶粉末经高温煅烧得到纯钙钛矿结构的粉体;化学兼容性表明Zn O与SCY具有良好的化学兼容性,因此选择Zn O作为陶瓷膜的电子导电相;高温烧结实验结果显示,SCY在1400℃烧结4h形成致密陶瓷体,而Zn O/SCY双相材料在1200℃烧结4h即可形成双相致密陶瓷体,表明Zn O在提高电子导电性的同时也促进了材料的烧结。电导率测定结果表明Zn O的加入量以及气氛均对陶瓷体的导电性有显著的影响。随Zn O在混合粉体中的比例增加,陶瓷体的电导率增加;在不同气氛下,Zn O的量在小于20%时,Zn O/SCY陶瓷体与纯SCY陶瓷体呈现相同的导电规律,电导率变化规律为σ氢气>σ空气>σ湿空气>σ氮气。SCY陶瓷膜、Ag-SCY陶瓷膜和Zn O/SCY陶瓷膜的氢渗透测试结果表明,陶瓷膜的透氢量随测试温度、混合气流量及吹扫气流量的增加而增大;相同实验条件下,三类陶瓷膜中Ag-SCY陶瓷膜的透氢量最高,当温度为900℃,混合气流量为126m L·min-1,吹扫气流量为142m L·min-1时,Ag-SCY陶瓷膜的透氢量为0.073m L·min-1·cm-2。稳定性实验结果表明,SCY粉体在高温含水及含CO2气氛下均不稳定,容易发生分解,但高温烧结的陶瓷体在沸水及CO2气氛下具有一定的稳定性。Zn O的添加使SCY陶瓷体在沸水及CO2气氛下具有良好的稳定性,但氢气气氛下的稳定性降低。