Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The standard molar Gibbs free energies of formation of BaZrO3, Ba2ZrO4 and Ba3Zr2O7 have been determined by the galvanic cells involving Ba-ß”-alumina as a solid-state electrolyte. The emf of the cells: Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 |BaZrO3, ZrO2 | O2 |Pt, Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 | BaZrO3, Ba3Zr2O7 | O2 |Pt, Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 | Ba3Zr2O7, Ba2ZrO4 | O2 |Pt, has been measured in the temperature range from 1073 to 1273 K. The standard molar Gibbs free energies of formation of BaZrO3, Ba2ZrO4, and Ba3Zr2O7 from BaO and ZrO2 have been calculated. The standard molar Gibbs free energies of formation of barium zirconates from elements have been estimated and compared with the data obtained by other authors.
PL
Za pomocą ogniw galwanicznych, zawierających Ba-ß”-Al2O3 jako elektrolit stały, oznaczono standardowe molowe entalpie swobodne tworzenia BaZrO3, Ba2ZrO4 i Ba3Zr2O7. Siły elektromotoryczne (emf) następujących ogniw: Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 |BaZrO3, ZrO2 | O2 |Pt, Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 | BaZrO3, Ba3Zr2O7 | O2 |Pt, Pt| O2 | BaO | Ba-ß”-Al2O3 | Ba3Zr2O7, Ba2ZrO4 | O2 |Pt, zmierzono w zakresie temperatur od 1073 do 1273 K. Obliczono standardowe molowe entalpie swobodne tworzenia BaZrO3, Ba2ZrO4, i Ba3Zr2O7 z BaO i ZrO2. Oszacowano standardowe molowe entalpie swobodne tworzenia cyrkonianów baru z pierwiastków i porównano z wynikami innych autorów.
EN
Thermodynamic stability of CaZrO3 with respect to LaCrO3 was investigated. The possible products of the reaction are La2Zr2O7 and CaCr2O4. The standard Gibbs free energy change for this reaction at T = 1273 K was calculated. To this purpose the standard Gibbs free energy of formation (from oxides) of LaCrO3, CaZrO3, La2Zr2O7 and CaCr2O4were obtained from the measurements of electromotive force (EMF) of respective solid-state galvanic cells. LaCrO3 was confirmed to be able to react with CaZrO3 spontaneously. However, the solid solutions based on LaCrO3, in which the activity of LaCrO3 at T = 1273 K reached the values below 0.168, are thermodynamically stable with respect to CaZrO3.
EN
Stoichiometric calcium zirconate and CaZrO3 samples with an excess of calcia or zirconia were obtained from powders prepared by the citrate method. XRD measurements were used to determine the phase compositions of the sintered materials as well as their crystal structures. The compositional dependence of the calcium zirconate cell parameter indicates that an excess of calcia or zirconia form a solid solution. Stoichiometric CaZrO3 appeared to be a rather poor oxygen ion conductor, whereas calcium zirconate samples with an excess of calcia or zirconia exhibit pure oxygen conductivity. The introduction of a respective excess of cations led in both cases to a significant enhancement of conductivity. The fracture toughness, hardness, and flexural strength of the samples were also investigated. The mechanical and electrical properties of CaZrO3-based materials are comparable to those of zirconia solid electrolytes. The lower thermal expansion coefficient and better resistance to thermal shock make CaZrO3 a more suitable solid electrolyte for metallurgical applications.
PL
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.
EN
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.
PL
W pracy scharakteryzowano skład fazowy, mikrostrukturę oraz właściwości elektryczne i dielektryczne stechiometrycznego cyrkonianu wapnia oraz zawierającego nadmiar tlenku wapnia. Proszki cyrkonianu wapnia o zróżnicowanym udziale CaO, który zapisano formułą ZrO2(CaO)1+x, dla wartości x zmieniających się od 0 do 0,4 otrzymano metodą bezpośredniej syntezy. Prekursorami cyrkonianu wapnia były: nanometryczny proszek ZrO2, który otrzymany metodą strącania-prażenia oraz komercyjny CaCO3. Wypraski cyrkonianu wapnia, spiekano swobodnie w temperaturze 1700 stopni C przez 2 godziny. Wprowadzenie nadmiaru CaO w ilości nie przekraczającej 6% mol do struktury CaZrO3 powoduje wzrost objętości komórki elementarnej. Z kolei wprowadzenie większych ilości CaO prowadzi do pojawienia się tego tlenku jako drugiej fazy w spiekach. Właściwości elektryczne i dielektryczne określono metodą spektroskopii impedancyjnej. Pomiary impedancyjne wskazują na to, że granica rozpuszczalności CaO w cyrkonianie wapnia nie jest wyższa od x = 4% mol. Stechiometryczny cyrkonian wapnia, jest bardzo słabym przewodnikiem jonowo-elektronowym o przewodności (sigmac) rzędu 10(-8) (S/cm) w temperaturze 700 stopni C. Zwiększenie udziału CaO w tworzywach na bazie CaZrO3 powoduje wzrost przewodności elektrycznej o cztery rzędy wielkości. Niestechiometryczne jednofazowe spieki cyrkonianu wapnia są praktycznie czystymi przewodnikami tlenowymi w temperaturach wyższych od 700 stopni C. W pracy stwierdzono, że stechiometryczny CaZrO3, charakteryzuje się stabilną w szerokim zakresie częstości pola elektrycznego i temperatury stałą dielektryczną oraz małym tangensem stratności (tg delta), co pozwala na zastosowanie tego materiału jako kondensatora w układach elektronicznych.
EN
Stoichiometric calcium zirconate and calcium zirconate with calcia excess over stoichiometry ZrO2(CaO)1+x for 0< x < 40 sintered bodies were prepared. XRD analysis was used to determine the changes of cell parameters and the Rietveld method was used to refine calcium zirconate structure. The scanning electron microscopy was used to observe microstructure of sintered bodies. The electrical and dielectric properties were investigated by means of impedance spectroscopy method in the frequency range 10(-2) to 10(7) Hz and in the temperature range 200-800 Celsius degrees. Analysis of impedance spectra of the samples indicates that solubility limit of CaO in calcium zirconate is not higher than x = 0,04. Stoichiometric calcium zirconate appeared to be a poor and mixed ionic-electronic conductor, whereas calcium zirconate with excess calcia exhibit purely oxygen ion conductivity. The dielectric properties of stoichiometric calcium zirconate are suitable for application this material in electronic devices.
PL
W pracy zbadano możliwości otrzymywania niestechiometrycznych proszków i spieków cyrkonianu wapnia, metodami: bezpośredniej syntezy z proszków ZrO2 oraz CaCO3, współstrącania-prażenia oraz cytrynianową. Określono również wpływ mikrostruktury na właściwości elektryczne i mechaniczne otrzymanych spieków pod kątem zastosowania ich jako elektrolitów stałych w urządzeniach elektrochemicznych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że jednorodne chemicznie proszki jednofazowego cyrkonianu wapnia, zawierającego 4% nadmiaru CaO można otrzymać w temperaturach od 700 do 1000 stopni C technikami współstrącania- prażenia oraz metodą cytrynianową. Najmniejszymi wielkościami krystalitów oraz najlepszą spiekalnością charakteryzuje się proszek otrzymany w procesie cytrynianowym. Zastosowanie tego proszku pozwala na otrzymanie gęstego spieku o średniej wielkości ziaren ok. 0,5 mum już w temperaturze 1450 stopni C. W przeciwieństwie do próbek otrzymanych metodą bezpośredniej syntezy, spieki otrzymane mokrymi metodami chemicznymi, nie wykazują histerezy termicznej przewodnictwa elektrycznego. Natomiast pojawienie się tego zjawiska w próbkach otrzymanych metodą bezpośredniej syntezy z tlenku cyrkonu (IV) oraz węglanu wapnia spowodowane jest prawdopodobnie obecnością wydzieleń CaO jako drugiej fazy w próbkach, której oddziaływanie z parą wodną i dwutlenkiem węgla może prowadzić do niekontrolowanych zmian przewodności elektrycznej. Najwyższymi wartościami przewodności jonowej, oraz odporności na kruche pękanie, charakteryzują się próbki otrzymane metodą cytrynianową. Otrzymane wartości przewodności elektrycznej, jonowej liczby przenoszenia i odporności na kruche pękanie są wystarczające do zastosowania próbek otrzymanych metodą współstrącania-prażenia jak i cytrynianową jako elektrolitów stałych w urządzeniach elektrochemicznych.
EN
Sinterable powders of nonstoichiometric calcium zirconate were obtained with different preparation routes such as: direct synthesis from nanopowders, citrate process as well as co-precipitation-calcination one. Electrical (ionic conductivity, oxygen ion transference number) and mechanical (fracture toughness) properties of the sintered bodies were determined. It was state that citrate process gave the best sinterable powder with the smallest crystallites. The sintered body obtained by citrate route had the highest value of ionic conductivity and the smallest activation energy of conductivity. Sample prepared by direct synthesis showed temperature hysteresis of conductivity due to presence of CaO at grain boundaries. Fracture toughness of all investigated samples were compared to those of cubic zirconia solid electrolytes.
PL
Celem prezentowanej pracy było określenie właściwości elektrochemicznych spieków cyrkonianu wapniowego (zawierających niewielki nadmiar tlenku wapnia), otrzymanych metodą prażenia nanokrystalicznych proszków węglanu wapnia i dwutlenku cyrkonu. Na podstawie wyników pomiarów przewodnictwa elektrycznego i jonowej liczby przenoszenia jonów tlenu w zakresie temperatur 873 - 1273 K, stwierdzono, że otrzymane spieki charakteryzują się czystym przewodnictwem jonowym i spełniają wymagania stawiane elektrolitom stałym. Opisany powyżej materiał zastosowano jako elektrolit stały w odwracalnych ogniwach galwanicznych i wyznaczono wartość standardowej molowej entalpii tworzenia związku NiCr2O4 w temperaturze 1273K.
EN
Dense samples of calcium zirconate were prepared. Electrical conductivity of the samples were measured in the temperature range 873-1273 K by both the d.c. four probe and the impedance spectroscopy methods. Calcium zirconate with small excess of calcium oxide appeared to be a pure oxygen ion conductor. It was applied as an electrolyte in solid-state galvanic cells.
PL
Opisano zastosowanie elektrolitów ceramicznych do budowy galwanicznych ogniw stałych. Przedstawiono przykłady wykorzystania ogniw stałych w badaniach termodynamicznych własności układów tlenkowych.
EN
The application of the ceramic electrolytes to the solid-state galvanic cells were described. The examples of the galvanic cells to the high-temperature thermodynamic study for some oxide systems were presented.
PL
W oparciu o obliczone wartości zmian entalpii reakcji zachodzących między chromitami lantanowo-wapniowymi i dwutlenkiem cyrkonu stabilizowanym wapniem oraz reakcji chromitów lantanowo-wapniowych z tlenkiem węgla i wodorem, scharakteryzowano aktywność chemiczną otrzymanych materiałów elektrodowych La1-xCaxCrO3 (x większe lub równe od zera i mniejsze lub równe 0,4) względem innych materiałów powszechnie stosowanych w urządzeniach elektrochemicznych. Standardowe entalpie swobodne tworzenia dla produktów mogących powstawać na skutek przebiegu wymienionych reakcji wyznaczono metodą pomiaru siły elektromotorycznej (SEM) stałych ogniw galwanicznych. Stwierdzono, że w wyniku reakcji badanych materiałów z elektrolitem stałym, którym jest stabilizowany wapniem ZrO2, mogą tworzyć się cyrkoniany wapnia i lantanu, chromit wapnia oraz roztwory stałe tlenków chromu (III) i lantanu (III) w dwutlenku cyrkonu. Chromity lantanowo-wapniowe są natomiast odporne na redukujące działanie tlenku węgla i wodoru.
PL
Do badań wpływu alfa-Al2O3 na termodynamiczne właściwości ZrO2 stabilizowanego wapniem lub itrem zastosowano metodę pomiaru SEM ogniw galwanicznych z elektrolitem stałym. Badania przeprowadzono w zakresie temperatur 700-1000 stopni Celsjusza. Stwierdzono, że alfa-Al2O3 rozpuszcza się w niewielkim stopniu w ZrO2. W przypadku ZrO2 stabilizowanego wapniem, w przeciwieństwie do ZrO2 stabilizowanego itrem, zaobserwowano znaczny wpływ alfa-Al2O3 na termodynamiczne właściwości ZrO2; znacznemu obniżeniu ulega liczba przenoszenia jonów tlenu oraz aktywność CaO w roztworze stałym CaO-ZrO2. Zmiany te są konsekwencją tworzenia się fazy glinianu wapnia, CaAl2O4, wskutek zachodzenia reakcji chemicznej między CaO a alfa-Al2O3.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.