Введение
Глава 1. Литературный обзор 8
1.1.Твердые растворы .8
1.1.1. Твердые растворы замещения 9
1.1.2. Твердые растворы внедрения 10
1.2. Проводимость твердых электролитов 11
1.2.1. Перенос заряда в твердых электролитах .11
1.2.2. Оксиды циркония и церия и твердые растворы на их основе 15
1.3. Влияние метода синтеза и последующей обработки порошков прекурсоров на оксидные твердые электролиты 18
1.3.1. Общие особенности производства керамических материалов 18
1.3.2. Методы синтеза многокомпонентных твердых растворов 18
1.3.3. Компактификация порошков-прекурсоров в итоговую керамику .22
1.3.4. Термическая обработка керамических порошков и керамики
1.4. Методы измерения электропроводности 24
1.5. Наименование твердых растворов 32
1.6.Факторы, влияющие на электропроводность твердых электролитов
1.6.1. Влияние состава твердого электролита на его ионную проводимость..33
1.6.1.1.Двухкомпонентные системы 33
1.6.1.2. Трехкомпонентные системы 41
1.6.2. Влияние структуры поликристаллического твердого электролита на его ионную проводимость .46
1.6.3. Влияние размеров зерен керамики на проводимость. Наноразмерная керамика .52
Глава 2. Методика эксперимента .56
2.1. Синтез порошков-прекурсоров и изготовление керамики 56
2.1.1. Синтез порошков-прекурсоров .56
2.1.2. Изготовление керамических образцов 60
2.2. Исследование свойств порошков-прекурсоров .60
2.2.1. Термический анализ .60
2.2.2. Рентгенофазовый анализ
2.2.2.1. Рентгенофазовый анализ при комнатной температуре .62
2.2.2.2. Высокотемпературный рентгенофазовый анализ
2.2.3. Измерение размеров агломератов частиц .65
2.2.4. Получение кривых адсорбции-десорбции. Определение удельной поверхности образцов .66
2.3. Исследование свойств спеченной керамики 68
2.3.1. Изучение структуры керамики .68
2.3.2. Измерение электропроводности керамики
2.3.2.1. Измерения на переменном токе постоянной частоты .70
2.3.2.2. Нанесение электродов для импедансной спектроскопии .71
2.3.2.3.Импедансная спектроскопия 72
Глава 3. Оптимизация метода сушки геля систем ZrO2-HfO2-Y2O3 и ZrO2-In2O3-Y2O3, полученного при золь-гель синтезе 73
3.1. Выбор метода сушки гелей систем ZrO2-HfO2-Y2O3 и ZrO2-In2O3-Y2O3 73
3.2. Размеры и прочность агломератов частиц порошков систем ZrO2-HfO2-Y2O3 и ZrO2-In2O3-Y2O3, полученных различными способами 73
3.3. Изменения свойств порошков-прекурсоров систем ZrO2-HfO2-Y2O3 и ZrO2-In2O3-Y2O3 с температурой 75
Глава 4. Структура порошков и керамики системы ZrO2-HfO2-Y2O3 80
4.1. Структура модельной системы состава 92ZrO2-8Y2O3 .80
4.2. Фазовый состав системы ZrO2-HfO2-Y2O3 .81
4.3. Особенности строения порошков-прекурсов системы ZrO2-HfO2-Y2O3.86
4.4. Особенности строения керамики системы ZrO2-HfO2-Y2O3 .92
Глава 5. Структура порошков и керамики системы ZrO2-In2O3- Y2O3 94
5.1. Фазовый состав системы ZrO2-In2O3- Y2O3 94
5.2. Особенности строения порошков-прекурсов системы ZrO2-In2O3 Y2O3 98
5.3. Особенности строения керамики системы ZrO2-In2O3-Y2O3 .102
Глава 6. Электрохимические свойства керамических систем ZrO2-HfO2-Y2O3 и ZrO2-In2O3- Y2O3 104
6.1. Параметры исследуемой керамики .104
6.2. Особенности выбора модели для анализа спектра импеданса 110
6.3. Проводимость керамики системы ZrO2-HfO2-Y2O3
6.3.1. Оптимизация условий измерения импеданса .112
6.3.2. Зависимость электропроводности от температуры 119
6.3.3. Зависимость электропроводности от состава керамики 123
6.4. Проводимость керамики системы ZrO2-In2O3- Y2O3 .125
6.4.1. Особенности электрической проводимости системы 91ZrO2-5In2O3-4Y2O3 .125
6.4.2. Особенности электрической проводимости системы 82ZrO2-10In2O3-8Y2O3 .127
6.4.3. Сравнение ионной проводимости различных керамических систем...135
Заключение .138
Выводы .140
Литература
