Введение
1. Обзор литературы 7
1.1 .Классификация твердых электролитов по типу носителя 7
1.2. Обоснование выбора и возможности сульфидионного переноса в исследуемой системе 11
1.3. Методы получения двойных и тройных сульфидов 17
1.4. Свойства сульфидов РЗМ, ЩЗМ и тиолантанатов ЩЗМ 24
1.4.1. Свойства сульфидов РЗМ 25
1.4.2. Свойства сульфидов щелочноземельных металлов 33
1.4.3. Свойства тиолантанатов ЩЗМ 34
1.5. Методы синтеза оксидных полупродуктов 37
1.6. Экспериментальные методы исследования твердых электролитов . 42
1.7. Использование твёрдоэлектролитных мембран в составе чувствительных элементов датчиков ,для анализа газа 50
1.8. Старение твердых электролитов 52
2. Экспериментальная часть 55
2.1. Синтез образцов 55
2.2. Таблетирование 60
2.3. Гомогенизирующий отжиг 60
2.4. Исследование структурно-чувствительных свойств и морфологии образцов 61
2.5. Определение пикнометрической плотности образцов 62
2.6. Определение линейной усадки образцов 63
2.7. Измерение электропроводности 63
2.8. Применение метода ЭДС для исследования электролитических свойств ТЭ 65
2.8.1. Определение области парциальных давлений 65
2.8.2. Определение среднейонных чисел переноса 66
2.8.3. Разделение ионной составляющей на катионную и анионую 67
2.8.4. Определение термодинамики образования CaGoV^ .69
2.9. Определение электронных чисел переноса 69
2.10. Аналитические методы исследования 71
2.10.1. Анализ растворов солей гадолиния 71
2.10.2. Определение концентрации растворов солей кальция.,..71
2.10.3. Анализ сульфидсодержащей системы 72
2.11. Конструкция сенсоров на газы, содержащие серу.
Методика выполнения анализа 72
3. Результаты и их обсуждение 75
3.1. Синтез и гомогенизирующий отжиг сульфидной керамики в системе CaS-Gd2S3. 75
3.2. Изучение протяженности фаз на основе CaGd2S4 83
3.3. Изучение электрофизических свойств 85
3.4. Изучение электролитических свойств сульфид проводящего ТЭ 91
3.4.1. Измерение среднеионных чисел переноса 91
3.4.2. Измерение электронных чисел переноса 94
3.4.3. Разделение ионной составляющей на катионную и анионную 91
3.5. Возможный механизм дефектообразования в фазах на основе CaGd2S4 99
3.6. Термодинамика образования CaGd2S4.„ 101
3.7. Определение электролитической области парциальных давлений для CaGd2S4 103
3.8. Изучение электролитической проницаемости серы через сульфидпроводящие ТЭ 106
3.9. Изучение деградации CaGd2S4 108
3.10. Изучение старения электролитов на основе CaSm(Pr)2S4, используемых в составе сенсоров на сероводород 110
3.11. Изучение возможности практического применения CaGd2S4 - х мол. % Gd2$3 в составе сенсоров на сероводород 115
3.12. Исследование возможности регенерации рабочих характеристик датчиков 125
Выводы 127
Список литературы . 129
Приложения 150
