بررسی تاثیر اندازه ذرات پودر بر ریزساختار، خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی سرامیک های سدیم بتا آلومینا

کنترل ریزساختار الکترولیت سدیم بتا آلومینا، مورد استفاده در ساخت باتری های سدیم سولفور، برای دست یابی به خواص مکانیکی و هدایت یونی مناسب اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق تاثیر اندازه ذرات پودر سدیم بتا آلومینا بر ریز ساختار نهایی و خواص این سرامیک بررسی شده است. برای این منظور پودر سدیم بتا آلومینا سنتز شده به روش حالت جامد، برای مدت زمان های متفاوت ۳۰ دقیقه، ۲، ۶ و ۱۰ ساعت تحت آسیا سایشی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان آسیا تاثیر بسزایی بر تغییر اندازه ذرات اولیه پودر و در نتیجه بر رفتار چگالش، ریزساختار و نهایتا بر استحکام شکست و هدایت یونی الکترولیت سدیم بتا آلومینا خواهد داشت. با افزایش زمان آسیاکاری از ۳۰ دقیقه به ۶ ساعت و کاهش متوسط اندازه ذرات پودر از حدود ۲ به ۷/۰ میکرومتر، رفتار چگالش پودر حاصل به دلیل افزایش نیروی محرکه تف جوشی بهبود یافت و منجر به افزایش استحکام شکست و هدایت یونی در دماهای بالا به ترتیب تا حدود ۶۵ و ۱۰۰ درصد گردید. با افزایش زمان آسیاکاری به ۱۰ ساعت، به دلیل ایجاد ریزساختار غیریکنواخت، افت در خواص مکانیکی و الکتریکی سرامیک سدیم بتا آلومینا مشاهده شد. نتایج این مطالعه همچنین نشان داد که می توان رابطه ای خطی بین استحکام شکست و دانسیته نمونه های تولیدی برقرار نمود.

کلیدواژه ها:

سدیم بتا آلومینا ، زمان آسیا ، ریز ساختار ، استحکام ، هدایت یونی