Введение
Глава 1. Методы получения и микроструктура пленок твердооксидных электролитов 21
1.1. Методы осаждения пленок твердооксидных электролитов .21
1.2. Механизмы роста и микроструктура пленок .31
1.3. Сравнительный анализ микроструктуры пленок твердооксидных электролитов 42
1.3.1. Конфигурация ТОТЭ на основе пленочного электролита .42
1.3.2. Пленочные твердооксидные электролиты, осажденные вакуумными методами 44
1.3.3. Пленочные твердооксидные электролиты, полученные химическими и электрохимическими методами 59
1.4. Взаимодействие в гетеросистеме «подложка/пленочный электролит» 84
Глава 2. Экспериментальная часть 91
2.1. Метод получения пленок 91
2.2. Метод синтеза керамических образцов 91
2.3. Рентгенофазовый анализ 92
2.4. Исследование микроструктуры и элементного состава 93
2.5. Измерение газопроницаемости 94
2.6. Измерение динамической вязкости 95
2.7. Термический анализ 95
2.8. Определение плотности и пористости керамических образцов 96
2.9. Измерение твердости пленок методом наноиндентирования 96
2.10. Новый способ оценки толщины пленок .97
2.11. Измерение электропроводности 99
2.12. Измерение чисел переноса 101
Глава 3. Закономерности формирования пленок на основе цирконатов кальция и стронция при осаждении химическим растворным методом 104
3.1. Структура и электропроводность цирконатов кальция и стронция 104
3.2. Растворы-прекурсоры для химического осаждения пленок на основе цирконатов кальция и стронция. Синтез пленок 105
3.3. Рост пленок, осажденных химическим растворным методом на монокристаллах 114
3.4. Микроструктура пленок, полученных химическим растворным методом на пористых подложках. Модификации растворного метода 129
3.4.1. Получение пленок из раствора 129
3.4.2. Получение пленок из раствора с органическим загустителем 133
3.4.3. Получение пленок из суспензии на основе раствора солей и порошка-прекурсора 136
3.5. Микротвердость пленок 141
3.6. Оценка толщины тонких пленок из данных индентирования 145
Глава 4. Электропроводность пленок твердооксидных электролитов 154
4.1. Факторы, влияющие на электропроводность пленок 154
4.2. Способы измерения электропроводности пленок 159
4.3. Измерение поперечного сопротивления пленок твердооксидных электролитов на ионопроводящих подложках импедансным методом 165
4.3.1. Электропроводность пленок SrZro.95Yo.o503.5, осажденных на монокристаллах YSZ 166
4.3.2. Электропроводность пленок CaZro.9Yo.i03 s, осажденных на монокристаллах YSZ. Эффект кристаллографической ориентации подложки 179
Глава 5. Структура и транспортные свойства потенциальных материалов несущих электродов для пленочных электролитов на основе цирконатов кальция и стронция 190
5.1. Требования к материалам несущих электродов ТОТЭ с пленочным электролитом. Общие сведения о титанатах кальция и стронция 190
5.2. Модель образования дефектов в акцепторно-допированных титанатах щелочноземельных металлов 198
5.3. Ионная, электронная и протонная проводимость CaTii xFex03-s 202
5.4. Корреляция ионной проводимости и кристаллической структуры CaTii.xFex03-5 209
5.5. Кислородопроницаемость CaTii xFex03-s 218
5.6. Электропроводность SrTii.xFex03-8 225
Глава 6. Природа переноса заряда в пленочном твердооксидном электролите CaZro.9Yo.i03 5 на подложке SrTio.8Feo.203-s 232
6.1. Взаимодействие между пленкой CaZr0.9Y0.iO3-5 и подложкой SrTi0.8Feo.203.5 232
6.2. Электропроводность пленочного твердооксидного электролита CaZr0.9Y0.iO3-5 на подложке SrTi0.8Feo.203-s 238
6.3. Определение чисел переноса в твердооксидных электролитах 241
6.4. Изготовление концентрационной ячейки на основе пленочного электролита CaZro.9Yo.i03-5 248
6.5. Числа переноса в пленке твердооксидного электролита CaZro.9Yo.i03-5 на подложке SrTi0.8Feo.203-s 250
Выводы 264
Заключение 267
Список литературы 269
