بررسی خواص الکترولیت سدیم بتا آلومینا در حضور افزودنی‌های زیرکونیای پایدار شده با ایتریم و اکسید نایوبیوم

سرامیک سدیم بتا آلومینا با خاصیت هادی یون سدیم به عنوان الکترولیت در باتری­های سدیم سولفور استفاده می­شود. دست یابی به الکترولیتی با هدایت یونی و خواص مکانیکی مناسب در طی فرآیند ساخت اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، تأثیر استفاده همزمان از دو افزودنی شامل زیرکونیای پایدار شده به صورت جزئی با ایتریم و اکسید نایوبیوم بر خواص سرامیک سدیم بتا آلومینا مورد بررسی قرار گرفته است. پودر سدیم بتا آلومینا با روش حالت جامد زتا سنتز گردید و نمونه­های دیسکی شکل با روش پرس تک محوره تهیه گردید. از پراش پرتو اشعه ایکس برای بررسی فازها، میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه ریز ساختار نمونه­ها، تست حلقه بر روی حلقه برای اندازه گیری استحکام شکست و از امپدانس برای اندازه گیری هدایت یونی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که هدایت یونی و استحکام شکست سرامیک سدیم بتا آلومینا در حضور این دو افزدونی بهبود یافته است. افزایش هدایت یونی را می­توان به افزایش دانسیته و یکنواختی ریز ساختار نسبت داد. حضور ذرات زیرکونیای پایدار شده با ایتریم به دلیل ایجاد ممانعت برای رشد ترک، منجر به بهبود خواص مکانیکی این الکترولیت می­شود.

کلیدواژه ها:

Sodium beta alumina ، Additive ، Microstructure ، Ionic conductivity ، Strength. ، سدیم بتا آلومینا ، افزودنی‌ها ، ریز ساختار ، هدایت یونی ، استحکام.