Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technologia wytwarzania elektrod o strukturze perowskitu.

Gandurska J., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Szkło i Ceramika

|

2003

|

R. 54, nr 2

27-31

PL

Otrzymane materiały przewodzące o strukturze perowskitów metodą kalcynacji z proszków, zastosowano jako fazę czynną do sporządzenia past i warstw techniką grubowarstwową. Opracowano technologię wykonywania past stosując odpowiednie nośniki organiczne oraz szkliwo, a następnie wykonano metodą sitodruku warstwy, dobierając warunki druku i obróbki termicznej. Przeprowadzono badania rtg, obserwacje pod mikroskopem skaningowym, pomiary rezystancji, TWR, SEM w zakresie temperatur 300-900 stopni C oraz impedancji do 600 stopni C. Uzyskano wyniki zadowalające. Zastosowanie opracowanych materiałów na elektrody ogniw i elementów czujnikowych zapewnia prawidłowe ich działanie.

EN

Ceramic materials of the perovskite structure were synthesised by the powder sintering method. The aim of the work was to obtain pastes from the previously prepared ceramic powder materials, designed to screen printing. The next stage of our work was producing thick film pastes and layers from the powders. All prepared layers were comtrolled by X-ray diffraction analysis and observed using the scanning microscope, Sheet resistivities, TCR and electromotive force of perovskite thick film layers were measured at temperature between 300-900 degrees C. Measurements of independance were carried out up to 600 degrees C. It was found that the developed materials can be proposed as very good, possible electrode materials for gas sensors and electrochemical cells.

2

Badanie warunków otrzymywania i właściwości ceramiki Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3 o wysokiej stałej dielektrycznej.

Szwagierczak D., Kulawik J., Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I.

Szkło i Ceramika

|

2003

|

R. 54, nr 1

32-37

PL

Badano wpływ warunków kalcynacji wyjściowych proszków i spiekania ceramiki na właściwości dielektryczne materiałów w układzie Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3. Wyznaczono stałą dielektryczną i współczynnik stratności w zakresie temperatur od -55 do 160 stopni Celsjusza i częstotliwości 10 Hz-1 MHz oraz rezystywność w zakresie temperatur 20-500 stopni Celsjusza. Otrzymana ceramika po spiekaniu w temperaturze 1150 stopni Celsjusza charakteryzowała się maksymalną wartością stałej dielektrycznej 6200-10600 przy częstotliwości 1 kHz, temperaturą Curie 40-85 stopni Celsjusza, wysoką rezystywnością w temperaturze pokojowej 1014-1015 Omega cm. Energia aktywacji przewodnictwa wynosiła 0,7-1,2 eV.

EN

The influence of the calcination conditions of starting powders and the sintering conditions of ceramics on dielectric properties of materials in Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-BaTiO3-PbTiO3 system was investigated. Dielectric constant and dissipation factor in the temperature range from -55 to 160 degrees centigrade at frequency 10 Hz-1 MHz as well as resistivity in the temperature range 20-500 degrees centigrade were determined. The obtained ceramics after sintering at 1150 degrees centigrade exhibit maximum values of dielectric constant of 6200-10600 at 1 kHz, Curie temperatures 40-85 degrees centigrade, high resistivities 1014-1015 Omega cm. Activation energy of electrical conductivity was 0,7-1,2 eV.

3

Właściwości dielektryczne ferroelektrycznej ceramiki opartej na relaksorach Pb (Fe1/2Nb1/2) 03 i Pb (Mg1/3Nb2/3) O3

Szwagierczak D., Kulawik J., Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2003

|

Vol. 44, nr 1

18-21

PL

Opracowano metodykę syntezy i spiekania ceramiki opartej na dwóch relaksorowych ferroelektrykach Pb (Fe1/2Nb1/2) O3 (PFN) i Pb (Mg1/3Nb2/3) O3 (PMN) z dodatkiem normalnych ferroelektryków PbTi03 i BaTi03. Badano zależność statej dielektrycznej (przenikalności elektrycznej) i współczynnika stratności od temperatury i częstotliwości. Materiały spiekane w temperaturze 900-1150°C wykazywały wysoką maksymalną stałą dielektryczną w zakresie 2500-20000 i temperaturę Curie w zakresie od 40°C do 110°C. Opracowana ceramika o składzie 0,5PMN-0,3PFN-0,1PT-0,1BT odznaczała się bardzo niskim temperaturowym współczynnikiem pojemności w zakresie temperatur 0-125°C.

EN

Synthesis and sintering procedures were developed for ceramics based on two relaxor ferroelectrics Pb addition of normal ferroelectrics PbTiO3 and BaTiO3. De-pendencies of dielectric constant and dissipation factor on temperature and frequency were investigated. The materials sintered at 900-1150°C exhibited high maximal dielectric constant in the range 2500-20000 and Curie temperature from 40°C to 110°C. The developed 0,5PMN-0,3PFN-0,1 PT-0,1 BT ceramics showed very low temperature coefficient of capacitance in the temperature range 0-125°C.

4

Pasty i warstwy z materiałów o strukturze perowskitów

Gandurska J., Kulawik J., Marek A., Szwagierczak D., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2002

|

Vol. 43, nr 4

25-29

PL

Przeprowadzono syntezę metodą spiekania z proszków i współstrącania z roztworów azotanów materiałów ceramicznych o strukturze perowskitów o odpowiednim współczynniku rozszerzalności liniowej i przewodnictwie elektrycznym mogących znaleźć zastosowanie na elektrody czujników i ogniw stałych. Obecnie z uzyskanych proszków sporządzono pasty stosowane w technice grubowarstwowej oraz metodą sitodruku i po obróbce termicznej uzyskano w nich odpowiednie warstwy. Przeprowadzono badania rentgenograficzne, obserwacje pod mikroskopem scanningowym oraz pomiary rezystancji w zakresie temperatur 300-900°C, siły elektromotorycznej w zakresie 600-1200°C otrzymanych ogniw i impedancji do temperatury 600°C. Uzyskano wyniki zadawalające, wykazujące iż otrzymane materiały mogą być stosowane na elektrody czujników gazów i ogniw elektrochemicznych.

EN

Within the framework of the first step of our work, a few oxides with the perovskite structure were synthesized by powder sintering or by co-precipation. The oxides showed good combination of high conductivity and thermal and chemical stability. The next stage of our work was producing thick film pastes and layers from the powders. All prepared layers were controlled by X-ray diffraction analysis and observed using the scanning microscope. Sheet resistivitiesand electromotive force of perovskite thick film layers were measured at temperature between 300-900°C. Measurements of impedance were carried out up to 600°C the perovskite structure may by applied for electrodes of solid cells and gas sensors.

5

Przewodzące materiały ceramiczne, ich synteza i badanie oraz właściwości w zastosowaniu na elektrody ogniw stałych

Gandurska J., Marek A., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2001

|

Vol. 42, nr 4

22-25

PL

Wysoko temperaturowe ogniwa z elektrolitem stałym pracują na ogół w temperaturze około 1000°C. Czas dochodzenia ogniwa do stanu równowagi termodynamicznej w znacznym stopniu zależy od jakości zastosowanego elektrolitu oraz od mikrostruktury i parametrów elektrod. Elektrolit powinien być gęstym spiekiem ceramicznym, a warstwa elektrodowa musi ściśle przylegać do powierzchni elektrolitu oraz zapewniać możliwie największą powierzchnię styku z atmosferą gazową i dobrze absorbować tlen. Niekiedy korzystne dla szybkości ustalania się równowagi termodynamicznej jest zastępowanie elektrod platynowych materiałami ceramicznymi charakteryzującymi się dobrym przewodnictwem elektronowym oraz znacznym przewodnictwem jonowym. Materiałami takimi są tlenki złożone o strukturze perowskitu. W ramach prac własnych zsyntezowano szereg tlenków o strukturze perowskitów metodą spiekania z proszków i współstrącania. Dla uzyskanych materiałów przeprowadzono badania rentgenowskie oraz obserwacje pod elektronowym mikroskopem transmisyjnym i skaningowym w celu określenia ich składu fazowego, temperaturowego współczynnika rozszerzalności liniowej oraz reakcji z elektrolitem stałym. Na podstawie uzyskanych widm rentgenowskich, zdjęć mikroskopowych oraz wyników badań stwierdzono, że otrzymane proszki perowskitów charakteryzują się odpowiednimi parametrami umożliwiającymi zastosowanie ich jako elektrody ogniw elektrochemicznych będących czujnikami gazów.

EN

The cathode material in the solid cells must be porous to permit the diffusion of oxygen and has to meet the following requirements: high electrical conductivity, thermal and chemical compatibility with electrolyte and high activity for oxygen reduction. The perovskite metallic-ceramic oxides comprise many compounds, which could replace noble metal electrodes in SOFC and gas sensors. Perovskites La0,8Sr0,2(AI0,5Fe0,5)O3, La0,8Sr0,2CoO3, La(Co0,4Ni0,6)O3, Ca0,25La0,75CrO3 Ca0,25La0,75(Cr0,85AI0,15)O3, Sr0,25La0,75CrO3 have been extensively studied as electrode materials active at low temperatures. The powders were examined using thermal analysis, X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. On the basis of our experiments we present some parameters: electrical resistivity, temperature expansion coefficient, possible interactions (perovskites and YSZ powders), microstructures etc. for these perovskites.

6

Charakterystyka odporności rezystorów Ti-Si na działanie impulsów wysokonapięciowych

Szwagierczak D., Kulawik J., Marek A., Gandurska J., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2000

|

Vol. 41, nr 7

26-29

PL

Badano odporność rezystorów opartych na krzemkach tytanu TiSi2, Ti5Si3 na odziaływanie impulsów wysokonapięciowych o kształcie fali 10/700us. Zniszczenie rezystorów następowało przy napięciu 1200-1500V. Zmiany rezystancji po udarach wynosiły 0-4,5% w zależności od napięcia, ilości impulsów, grubości warstwy i rodzaju krzemku.

EN

Surge performance of resistors based on titanium silicides TiSi2, Ti5Si3 and TiSi were investigated using 10/700 us hight voltage pulses. Failure of resistors occurred ar 1200-1500 V. Changes in resistance after pulsing were 0-4,5% depending on peak voltage, number of pulses, thick film thockness and kind of silicide.

7

Grubowarstwowe pasty rezystywne oparte na krzemku tytanu TiSi2

Szwagierczak D., Marek A., Gandurska J., Kulawik J., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1999

|

Vol. 40, nr 10

10-13

PL

Opracowano grubowarstwowe pasty rezystywne oparte na krzemku tytanu TiSi2, wypalane w powietrzu lub azocie, charakteryzujące się rezystywnością w zakresie 0,05-250. Pasty otrzymano mieszając 10-90% wag. TiSi2 (20-85% obj.), 0-80% wag. Pd-Ag (0-65 % obj.), szkliwo oraz nośnik organiczny.

EN

Thick film resistive pastes based on titanium silicide TiSi2 with resistivities in the range 0.05 - 250 were developed, heated in air or in nitrogen. The pastes were prepared by mixing 10-90 wt.% TiSi2 (20-85 vol.%), 0-80 wt.% Pd-Ag (0-65 vol.%), glass and organie binder.

8

Ceramiczne grubowarstwowe elementy grzewcze

Gandurska J., Kulawik J., Marek A., Szwagierczak D., Śnieżyńska I.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1999

|

Vol. 40, nr 7-8

30-32

PL

W OBRMHiR prowadzone są badania związane z opracowaniem wysokotemperaturowych elementów grzewczych o wszechstronnym zastosowaniu, o małej bezwładności cieplnej tj. przy minimalnej dostarczonej mocy grzewczej osiągną one w stosunkowo krótkim czasie maksymalną temperaturę i charakteryzują się stabilną pracą. Próby przeprowadzono dla past przewodzących o wysokim dodatnim TWR na bazie Ni i Pt produkcji krajowej i importowanych, jak również dla past rezystywnych o niskiej rezystancji na kwadrat, nanoszonych na podłoża płaskie i kształtowe (wałki i rurki) o zawartości od 92 - 95% AI2O3. Przeprowadzono dla nich badania mechaniczne i elektryczne. Stwierdzono, że uzyskane elementy grzewcze charakteryzują się odpowiednimi parametrami, a wytypowane technologie i materiały zostały dobrane prawidłowo.

EN

Various heater applications can be realized by passing current through fired thick films. Heating effects can be monitored by measuring the changes in current flow that results from thick films being exposed to varying temperatures. Thick film conductors with high TCRs, such as platinum and nickel, can be useful heat sensors and with suitable element design they perform well as heaters. Thick film compositions based on Pt and Ni paste were printed and fired according to recommended procedures on 92% and 96% AI2O3 substrates. Fired palladium-silver and gold layers are used as terminations. Paths were covered by glass and ZrO2 encapsulant. Temperature-resistivity and temperature-power characteristics confirmed that the response was linear and TCR was constant with no hysteresis. The relationship between temperature and power becomes increasingly non-linear at Iow temperatures. Thermographs illustrating the temperature distribution on the surface of the substrates (plates and rollers) with Pt and Ni thick film heaters were presented. It has been demonstrated that thick film Pt and Ni materials offer linear response and are stable after temperature cycles. The results are encouraging, they indicate that Pt pastes can be for thick film heaters used up to 900°C and Ni up to 400°C. Commercial application of thick film heaters are rather wide - e.g. oxygen sensors, ice - houses, cars.

9

Metaliczne i ceramiczne warstwy elektrodowe w czujnikach elektrochemicznych.

Gandurska J., Śnieżyńska I., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Szkło i Ceramika

|

1998

|

R. 49, nr 2

6-11

PL

W OBRMHiR realizowany jest projekt badawczy dotyczący opracowania katalitycznych warstw w zastosowaniu do ogniw stałych stanowiących elementy czujnikowe jonów tlenu. Badania i próby dotyczyły warstw platynowych otzymanych z past krajowych i importowanych oraz perowskitowych nanoszonych na podłoża z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem, które to tworzywo stanowi elektrolit stały elementu czujnikowego jonów tlenu. Pasty platynowe i perowskitowe nanoszono metodą sitodruku na dwie strony pastylek otrzymanych metodą prasowania izostatycznego z ZrO2 (Y2O3) i wypalanych w 1350 stopniach Celsjusza. Warstwy Pt i perowskitowe poddawano obróbce termicznej w zakresie temperatur od 900-980 stopni Celsjusza w piecu przelotowym. Pomiar siły elektromotorycznej ogniw wykonano dla różnych topologii elektrod czujnikowych, różnych warunków technologicznych ich uzyskiwania, stosując azot o różnej zawartości tlenu i różnej szybkości przepływu. Uzyskane wyniki są w pełni zadawalające i umożliwiają określenie optymalnych parametrów technologicznych otrzymywania elementów czujnikowych tlenu z elektrodami platynowymi i perowskitowymi.

EN

The aim of the research project realized now in OBRMHiR is carry out complex investigations of thick-film domestic and imported materials and to elaborate the technological basis for manufacturing platinum and perovskite layers on ytria-stabilized zirconia substrates destined for sensor elements of oxygen concentration cells. The work comprises studies of the domestic and imported thick-film materials and development of manufacturing technology of platinum and perovskite layers for sensor electrodes and for terminations leading out the signal from the cell. For experiments, pellets of ytria-stabilized zirconia 1-2 mm thick and 21 mm in diameter, isostatically pressed and sintered at 1350 degrees centigrade were used. At first platinum and perovskite layers of several domestic and imported pastes deposited on these pellets were studied by scanning electron microscopy. The chosen pastes were screen-printed on both sides of the substrate as sensor electrodes and terminations, then fired at 900-980 degrees centigrade in BTU belt furnance. Measurements of electromotive force (e.m.f.) of the cell were carried out by the use of an apparatus assembled in our laboratory in the temperature range 600-900 degrees centigrade in nitrogen containing 0,005-1,4 per cent O2 with a flow rate of 40-140 l/h. On the basis of the obtained results the plots of e.m.f. as a function of temperature and other technological parameters were presented for the given flow rate and the gas purity. The results are encouraging, they indicate that the investigated Pt and perovskite pastes can be applied for sensor electrodes.

10

Warstwy platynowe na elektrody ogniwa stałego do pomiaru ciśnienia tlenu

Gandurska J., Śnieżyńska J., Marek A., Szwagierczak D., Kulawik J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1998

|

Vol. 39, nr 4

20-26

PL

W OBRMHiR realizowany jest projekt badawczy dotyczący opracowania katalitycznych warstw w zastosowaniu do ogniw stałych stanowiących elementy czujnika tlenu. Badania i próby dotyczyły warstw platynowych otrzymanych z past krajowych i importowanych oraz ceramicznych nanoszonych na podłoża z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem, które to tworzywo stanowi elektrolit stały elementu czujnika tlenu. W niniejszym artykule przedstawiono jedynie wyniki badań dotyczące past platynowych. Warstwy elektrodowe kompozytowe będą przedmiotem osobnej publikacji. Uzyskane wyniki są w pełni zadowalające i umożliwiają określenie optymalnych parametrów technologicznych otrzymywania ogniwa elektrochemicznego stanowiącego element czujnika tlenu z elektrodami platynowymi.

EN

The aim of the research project realized now in OBRMHiR is to carry out complex investigations of thick-film domestic and imported materials and to elaborate the technological basis for manufacturing platinum layers on ytria-stabilized zirconia substrates destined for sensor elements of oxygen concentration cells. The work comprises studies of the domestic and imported thick-film materials and development of manufacturing technology of platinum layers for sensor electrodes and for terminations leading out the signal from the cell. For experiments, pellets of ytria-stabilized zirconia 1-2 mm thick and 21 mm in diameter, isostatically pressed and sintered at 1350°C were used. At first platinum layers of several domestic and imported Pt pastes deposited on these pellets were studied by scanning electron microscopy. The chosen pastes were screen-printed on both sides of the substrate as sensor electrodes and terminations, then fired at 900-980°C in BTU belt furnace. Measurements of electromotive force (e.m.f.) of the Pt/O2(p1,)/ ZrO2(Y2O3)/O2(p2)/Pt cell were carried out by the use of an apparatus assembled in our laboratory in the temperature range 600-900°C in nitrogen containing 0,005%-1,4% O2 with a flow rate of 40-140 l/h. On the basis of the obtained results the plots of e.m.f. as a function of temperature and other technological parameters were presented for the given flow rate and the gas purity. The results are encouraging, they indicate that the investigated Pt pastes can be applied for sensor electrodes.