هدایت یونی و ریزساختار شیشه سرامیک های Li۲O-TiO۲-P۲O۵-SiO۲-Cr۲O۳

شیشه-سرامیک های هادی بر پایه سیستم Li۲O-TiO۲-P۲O۵-Cr۲O۳-SiO۲ از طریق ذوب و ریخته گری تهیه شدند. عملیات حرارتی این شیشه ها در محدوده دمایی ۸۳۰⁰c -۶۳۰ به مدت ۲ ساعت، انجام شد. در این سیستم، با جانشینی نسبی TI+۴ توسط Cr+۳ تعداد حامل های بار افزایش و در نتیجه هدایت یونی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. فاز بلوری اصلی در این شیشه- سرامیک ها LiTi۲(PO۴)۳ می باشد. رفتار تبلور شیشه-سرامیک ها توسط آنالیز حرارتی DTA، آنالیز فازی XRD و میکروسکوپ الکترونی روبشی و بررسی هدایت الکتریکی توسط طیف سنجی امپدانس انجام شد.در این تحقیق تاثیر افزایش دمای عملیات حرارتی بر فازهای بلوری متبلور شده، ریزساختار، انرژی اکتیواسیون هدایت و هدایت یونی مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش دمای عملیات حرارتی ۶۳۰⁰ تا ۷۸۰⁰C شدت پیک های XRD افزایش ودرتصویر میکروسکوپی رشد فازهای بلوری مشاهده شد، در نتیجه به علت رشد فاز بلوری LiTi۲(PO۴)۳ و کاهش مرز دانه هدایت یونی افزایش یافت ماکزیمم مقدار هدایت یونی محاسبه شده در دمای اتاق با مقدار (۳۵/۳۱×۱۰(-۲) S/cm تبلور فاز ثانویه LiTiOPO۴ نیز مشاهده شد. فاز ثانویه به عنوان مانعی بر مسیر حرکت یون های لیتیوم عمل کرده و بنابراین، باعث کاهش هدایت یونی شده است.

Keywords:

شیشه-سرامیک , هدایت یونی , تبلور , طیف سنجی امپدانس