مقایسه خصوصیات مکانیکی، الکتریکی و پایداری شیمیایی الکترولیت های کامپوزیتی هادی پروتون (BaCe۰.۷Zr۰.۱Y۰.۲O۳-δ (BCZY۷)-(Li/Na)۲CO۳ ) تولید شده به روش های مخلوط سازی مکانیکی و غوطه وری در مذاب
- سال انتشار: 1397
- محل انتشار: فصلنامه مواد نوین، دوره: 9، شماره: 34
- کد COI اختصاصی: JR_JNMMI-9-34_002
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 182
نویسندگان
فارغ التحصیل دکتری مهندسی مواد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی-دانشگاه شیراز
استاد، بخش مهندسی مواد، دانشکده مهندسی-دانشگاه شیراز
چکیده
در تحقیق حاضر، اثر روش ساخت بر استحکام مکانیکی و پایداری شیمیایی الکترولیت کامپوزیتیBaCe۰.۷Zr۰.۱Y۰.۲O۳-δ (BCZY۷)-(Li/Na)۲CO۳ با قابلیت هدایت یون پروتون مورد بررسی قرار گرفته است. الکترولیت کامپوزیتی فوق الذکر به روش مخلوط سازی پودرهای کربنات و ترکیب BCZY۷ حاصل از واکنش در حالت جامد و سپس انجام عملیات شکل دهی– تف جوشی و همچنین به روش غوطه وری قطعه متخلخل BCZY۷ در مذاب فاز کربنات، تهیه و خصوصیات مکانیکی، الکتریکی و پایداری شیمیایی آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. در این رابطه، به منظور تولید قرص های BCZY۷ متخلخل جهت استفاده در روش غوطه وری، از پودر نشاسته برای تولید حفرات استفاده شد. برخی از تکنیک های استفاده شده در این تحقیق جهت آنالیز ترکیبات سنتز شده و الکترولیت های تولیدی شامل مواردی چون XRD و SEM می باشد. استحکام مکانیکی قطعات تولیدی از الکترولیت های کامپوزیتی با استفاده از روش رینگ بر روی رینگ و اندازه گیری هدایت الکتریکی با استفاده از روش آنالیز امپدانس بصورت تابعی از دما، انجام شد. نتایج حاصل از این آزمایش ها نشان دادند که علیرغم توزیع یکنواخت تر فاز کربنات در بین ذرات BCZY۷ در الکترولیت کامپوزیتی ساخته شده به روش مخلوط سازی مکانیکی، استحکام آن ها نسبت به نمونه های تولید شده به روش غوطه وری کمتر است. دلیل این مسئله می تواند ناشی از دمای پخت نسبتا پایین این نمونه ها و در نتیجه عدم ایجاد اتصال مستحکم بین ذرات دیر گداز BCZY۷ باشد. با این وجود، توزیع یکنواخت فاز کربنات در بین ذرات سرامیکی BCZY۷ و وجود تخلخل های کمتر در الکترولیت ساخته شده به روش مخلوط سازی مکانیکی، آن را از نظر پایداری شیمیایی در مقابل نفوذ گاز CO۲ مقاوم تر ساخته است. نتایج بدست آمده از آنالیز امپدانس، نشان دادند که کامپوزیت تهیه شده به روش مخلوط سازی و تف جوشی نسبت به نمونه ی تهیه شده به روش غوطه وری در مذاب در محدوده دمایی °C۷۰۰-۵۰۰ دارای هدایت یونی بالاتری می باشد. هدایت یونی این کامپوزیت، حاوی ۵۴ درصد حجمی فاز کربنات، در دمای °C۷۰۰ در اتمسفر محیط معادل s.cm-۱۶۳۵/۰ تعیین شد.کلیدواژه ها
الکترولیت کامپوزیتی, استحکام مکانیکی, غوطه وری در مذاب, پیل سوختی اکسید جامداطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.