بررسی اثر اندازه ذرات و افزودنی اکسید نیکل روی قابلیت سینترپذیری و خواص الکتریکی الکترولیت هادی پروتون BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ

در تحقیق حاضر، تاثیر اندازه ذرات و استفاده از افزودنی اکسید نیکل بر رفتار چگالش و رسانایی الکتریکی ترکیب BaZr0.1Ce0 .7Y0.2O3-δ (BZCY7) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا پودر ترکیب BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ به روش حالت جامد سنتز شد. در مرحله ی بعد با استفاده از فرآیند آسیابکاری اندازه ذرات پودر تولیدی کاهش یافت. در این رابطه نشان داده شد که با تعویض زمان آسیاب کاری از 20 دقیقه به 5 ساعت، اندازه ی پودر از 829 نانومتر به 125/8 نانومتر کاهش خواهد یافت. در ادامه قابلیت سینترپذیری نمونه های ایجاد شده از این پودرها در غیاب و حضور مقدار کمی اکسید نیکل 0/%5)وزنی) با اندازه گیری دانسیته نسبی به روش ارشمیدس و بررسی ریزساختاری به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی، مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان داد که اگر چه حضور افزودنی اکسید نیکل سبب رشد غیر عادی دانه ها میشود، اما از طرفی میتواند منجر به بهبود رفتار چگالش و قابلیت سینترپذیری نمونه ها گردد. این نتایج همچنین نشان دادند که کاهش اندازه ذرات پودر، میتواند نیروی محرکه ی کافی را در دمای یکسان (1350 oC) برای سینتر شدن نمونه ها تا دانسیته ای مشابه %95) دانسیته تئوری) بدون نیاز به اضافه نمودن ترکیب افزودنی میسر کرده و علاوه بر آن ریزساختاری کاملا همگن را نتیجه دهد . نتایج آنالیز امپدانس الکتروشیمیایی نیز نشان داد که رسانایی نمونه های پخت داده شده از پودر BZCY7 بعد از 5 ساعت آسیابکاری و نمونه های حاوی افزودنی، در دمای 600 oC برابر با S/cm 1/75×10-2 و بطور قابل توجه بیشتر از رسانایی نمونه ی پخت داده شده از پودر BZCY7 بعد از 20 دقیقه آسیابکاری می باشد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، الکترولیت هادی پروتون ، اندازه ذرات ، سینتر ، افزودنی ، آسیاب کاری