Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: cubic zirconia

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Microstructural and electrical conductivity properties of cubic zirconia doped with various amount of titania

Tekeli S., Akcimen A., Gürdal O., Gürü M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

2007

Vol. 25, nr 2

39-42

Purpose: A dopant concentration higher than the optimum may reduce the number of mobile oxygen ions because of defect association causing conductivity degredation. In this study, the effect of TiO2 addition on the microstructure and electrical conductivity of cubic zirconia was investigated. Design/methodology/approach: The cubic zirconia powders with 0-10 wt% TiO2 were prepared by a colloidal processing and pressureless sintering. The effect of TiO2 addition on the microstructure and electrical conductivity of cubic zirconia was investigated. Sintered specimens were characterized by XRD, SEM and impedance spectroscopy. Findings: The experimental results showed that when the Ti02 amount was less than 5 wt %, the specimens were entirely single cubic phase; further addition of TiO2 (5 wt% or more) destabilized cubic zirconia phase and caused the formation of tetragonal phase. Grain size measurements for undoped and TiO2 doped cubic zirconia specimens showed that grain size decreased with increasing TiO2 content. The electrical conductivity of TiO2 doped cubic zirconia decreased with increasing TiO2 content and increased with increasing test temperature. Research limitations/implications: The measurement of electrical conductivity is one of the important requirements for the electrolyte in solid oxide fuel cells. Generally, the ac impedance of an ionic conductor contains the contributions from grain, grain boundary and electrode-electrolyte interface at high, intermediate and low frequencies, respectively, which can be reflected in a complex plane by three successive arcs. Originality/value: Determination of the microstructural and electrical conductivity properties of cubic zirconia doped with various amount of titania.

Wpływ kształtu wtrąceń na naprężenia cieplne w kompozycie regularny ZrO2-Al2O3

Bućko M.M., Pyda W., Grabowski G., Pędzich Z.

Kompozyty

2006

R. 6, nr 3

59-64

Posługując się kryterium kształtu, dokonano klasyfikacji wtrąceń w kompozytach regularny ZrO2-Al2O3 na wypukłe i o zmiennej krzywiźnie zarówno dodatniej, jak i ujemnej (rys. 1). Wskazano prawdopodobne mechanizmy odpowiedzialne za powstawanie wtrąceń o sklasyfikowanym kształcie, m.in. związany z kształtem cząstek wyjściowego proszku Al2O3 (rys. 2). Do oceny wpływu kształtu wtrąceń na rozwój pęknięcia określono stan naprężeń cieplnych wywołanych niedopasowaniem współczynników rozszerzalności cieplnej osnowy cyrkoniowej i wtrącenia korundu, stosując metodę elementów skończonych (MES). Analizę stanu naprężeń prowadzono dla układu izolowane wtrącenie Al2O3 - osnowa regularnego ZrO2 (rys. 3). Stwierdzono, że wartość naprężenia rozciągającego w osnowie i naprężenia ściskającego we wtrąceniu zależy od krzywizny granicy międzyfazowej (rys. rys. 4 i 5). Krzywizny dodatnie (granice wypukłe) prowadzą do zwiększenia naprężeń rozciągających w osnowie, krzywizny ujemne (granice wklęsłe) prowadzą natomiast do zmniejszenia naprężeń ściskających we wtrąceniu w obszarach przewężeń. Stwierdzono zależność pomiędzy kierunkiem propagacji pęknięcia (rys. 6) a wartością naprężeń ściskających we wtrąceniu. Uwzględniono wpływ kształtu wtrąceń korundu na odporność na pękanie kompozytów regularny ZrO2-Al2O3.

Classification of inclusions for cubic zirconia-alumina composites was made using the shape criterion (Fig. 1). Two classes were selected: (i) convex inclusions, (ii) inclusions with variable positive or negative curvature. Mechanisms responsible for the inclusion formation with the classified shape were indicated. Among other things it was the mechanism related to the particle shape of initial alumina powder (Fig. 2). Influence of the inclusion shape on crack propagation was assessed by determination of thermal stress distribution caused by thermal expansion coefficient mismatch between zirconia matrix and alumina mclusion. The finite element method was used. The stress distribution in the system isolated inclusion - cubic zirconia matrix was analysed (Fig. 3). It was found that the value of tensile stress in the matrix as well as of compressive stress in the inclusion were affected by an interface curvature (Figs. 4 and 5). The positive curvatures (convex interfaces) led to an increase of the tensile stress in the matrix whereas the negative curvatures (concave interfaces) led to a decrease of the compressive stress in the inclusion. The relationship between crack propagation (Fig. 6) and the decrease of the compressive stress in the inclusion was stated. Influence of the alumina inclusion shape on fracture toughness of the cubic zirconia--alumina composites was considered.