Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: ionic conduction

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Elektrolity stałe w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3

Dudek M., Rapacz-Kmita A., Mroczkowska M., Mosiałek M., Mordarski G., Dudek P.

Szkło i Ceramika

2011

R. 62, nr 2

38-44

Jednofazowe proszki roztworów stałych w układzie CeO2-Sm2O3-Nd2O3 syntezowano metodą Pechiniego. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej określono wielkości krystalitów d(hkl). Na podstawie tych pomiarów stwierdzono, że wielkości cząstek d(hkl) tych proszków wynoszą od ok. 17 do ok. 21 nm. Budowę morfologiczną otrzymanych proszków obserwowano pod transmisyjnym mikroskopem elektronowym. Wypraski sporządzone z otrzymanych proszków na bazie CeO2 zagęszczają się w temperaturze 1500 stopni Celsjusza na poziomie 95-97% gęstości względnej. Obserwacji mikrostruktury dokonano pod skaningowym mikroskopem elektronowym. Zastosowanie metody spektroskopii impedancyjnej pozwoliło na określenie zmian wielkości przewodności jonowej spieków roztworów stałych Ce0.8Sm0.2-xNdxO2. Na podstawie wykonanych pomiarów stwierdzono, że stopniowa zamiana kationów Sm (sup)3+ kationami Nd (sup)3+ w roztworze stałym Ce0.8Sm0.2-xNdxO2 prowadzi do poprawy przewodności jonowej w porównaniu do spieków Ce0.8M0.2O2, M = Sm, Gd. Materiał Ce0.8Sm0.1Nd0.1O2 wydaje się bardziej predysponowanym elektrolitem tlenkowym do pracy w stałotlenkowych ogniwach paliwowych o obniżonej temperaturze pracy (600-800 stopni Celsjusza).

Monophase nanopowders of solid solutions in the CeO2-Sm2O3-Nd2O3 system were synthesized by the Pechini method. The X-ray diffraction method was used to determine the particle size d(hkl). Based upon this investigation, it was found that the size of crystallites ranges from 17 to 21 nm. The observation of morphology of obtained powders was performed by means of a transmission electron microscopy. The green bodies obtained from CeO2-based powders thicken to 95-97% of their relative density at 1500 degrees centigrade. Scanning electron microscopy was used to observe the microstructure of the CeO2-based samples. The changes of ionic conductivity in sintered samples of Ce0.8Sm0.2- xNdxO2 solid solutions were determined by employing AC impedance spectroscopy. Ionic conductivity measurements proved that gradual substitution of Sm (sup)3+ cations with Nd (sup)3+ with cations had led to improvement of ionic conductivity in comparison with Ce0.8M0.2O2, M = Sm, Gd sinters. Ce0.8Sm0.1Nd0.1O2 material seems to be more adequate for the role of a solid oxide electrolyte for application in solid oxide fuel cells (SOFC) operating in lowered working temperatures (600-800 degrees centigrade).

Synthesis and characterization of nanoscale Bi2Cu0.1V0.9O5.35 powders by solution-based chemical methods

Guo M., Deng H., Yang P.

Materials Science Poland

2009

Vol. 27, No. 4/1

1055--1066

Nanocrystalline Bi2Cu0.1V0.9O5.35 (BCVO) powders were synthesized by solution-based chemical methods. Materials have been characterized by the thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, and scanning/transmission electron microscopy. The sintering temperatures to complete phase transition are above 330 °C, 320 °C and 470 °C for the primary powders obtained by the sol-gel technique, an ethylenediaminetetra acetate-citrate combustion gel route and a modified reversing titration co-precipitation method (RP), respectively, which were much lower than the 600 °C required by conventional solid state method (SS). The powders synthesized by EC with 2 wt. % of surfactant, polyethylene glycol PEG 4000 have rather a narrow size distribution, within 30-50 nm, and as the PEG 4000 content increases, they form agglomerates irregular in shapes. In RP the optimal concentration of PEG 4000 is about 5 wt. % and the average grain size of the sample is 20 nm. The modified reaction in homogeneous solutions can be controlled to produce uniform BCVO nanoparticles.

Kompozytowe elektrolity stałe zawierające CaZrO3 jako elementy ogniw elektrochemicznych stosowanych w metalurgii

Dudek M., Róg G., Bogusz W., Bućko M., Kozłowska-Róg A.

Kompozyty

2005

R. 5, nr 4

14-19

Przedstawiono charakterystykę właściwości elektrycznych i mechanicznych heterofazowych przewodników jonowych w układach cyrkonian wapnia (CaZrO3)-glinian trójwapniowy (Ca3Al2O6) oraz cyrkonian wapnia-roztwór stały CaO w ZrO2 o strukturze regularnej. CaZrO3 jest przewodnikiem jonów tlenu, jednak niska wartość przewodności elektrycznej (rzędu 10 -6 S • cm -1 w temperaturze 1000 stopni C) ogranicza jego stosowanie jako elektrolitu stałego w urządzeniach elektrochemicznych. Wprowadzenie do osnowy CaZrO3 heterofazowych wtrąceń Ca3Al2O6 w ilości nieprzekraczającej 2% molowych powoduje wzrost przewodnictwa elektrycznego w temperaturze 700 stpni C o ok. 30 tysięcy razy w stosunku do osnowy, którą stanowi CaZrO3. Pojawienie się fazy roztworu stałego CaO w ZrO2 o strukturze regularnej jako drugiej fazy w spiekach cyrkonianu wapniowego prowadzi również do wzrostu przewodnictwa elektrycznego w stosunku do stechiometrycznego CaZrO3. Otrzymane materiały w badanych układach CaZrO3-Ca3Al2O6 oraz CaZrO3 - roztwór stały CaO w ZrO2 o strukturze regularnej są praktycznie czystymi przewodnikami jonów tlenu i mogą zostać zastosowane jako elektrolity stałe w urządzeniach elektrochemicznych stosowanych w metalurgu.

Non-stoichiometric calcium zirconate is one of the ion-conducting materials for high-temperature applications. Relatively low oxygen ion conductivity of pure CaZrO3 (10 -6 S • cm i1 at 1000 degree C) limits the practical use of such material as a solid electrolyte in the electrochemical devices applied in metallurgy. The aim of the present paper was to obtain composite ionic conductors in the two systems: calcium zirconate (CaZrO3) - tricalcium aluminate (Ca3Al2O6) and calcium zirconate - cubic solid solution CaO-ZrO2 as well as to investigate their electrical and mechanical properties. The composite materials were prepared by sintering of mechanically homogenized mixtures of the respective powders. In the case of the CaZrO3-Ca3Al2O6 samples changes of the lattice parameters of the respective phases suggested a chemical reaction between the components with formation of non-stoichiometric calcium zirconate. It was stated that a small additive of tricalcium aluminate, up to 2% inol., causes a significant increase (even 30 000 times when compare to the pure calcium zirconate matrix) of the electrical conductivity of the composites. Introduction of the calcia fully-stabilized zirconia inclusions into CaZrO3 matrix also leads to the improvement of the electrical properties of the composite materials. In all samples the oxygen ion transference number, estimated by the EMF method, appeared to be close unity. The introduction of the inclusions in the both sample series did not influence significantly a fracture toughness of the samples, expressed by KIC values. The preliminary results of reactivity between the CaZrO3 + 2% mol. Ca3Al2O6 sample and liquid copper and nickel showed that such composite could be applied as a solid electrolyte in electrochemical probes for determination of dissolved oxygen in molten metals. The prepared composite materials seems to be also promising solid electrolytes for galvanic cells to the determination of thermodynamic properties of intermetallic compounds, carbides and oxide systems having low oxygen partial pressures.