بررسی تاثیر افزودنی اکسید مس بر روند زینترینگ، ریز ساختار و هدایت پروتونی ترکیب زیرکونات باریم

در این پژوهش، تاثیر افزودن ۲ درصد وزنی اکسید مس بر رفتار زینترینگ، ریز ساختار نهایی و هدایت پروتونی ترکیب خالص زیرکونات باریم مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب زیرکونات باریم حاوی ۲ درصد وزنی اکسید مس به روش سنتز در فاز جامد و از مواد اولیه ی کربناتی و اکسیدی تهیه شد. بمنظور بررسی ساختار کریستالی فاز سنتز شده از روش تجزیه ی XRD استفاده شد. عملیات زینترینگ نمونه های خامی که به روش فشردن در قالب، تهیه شده بودند، در محدوده ی دمایی ۱۳۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه ی سانتیگراد و به مدت ۵ تا ۲۰ ساعت انجام گرفت. بررسی ریز ساختار نمونه ها بمنظور تعیین کیفی اندازه ی تخلخل های برجا مانده و اندازه ی تقریبی دانه ها، با استفاده از تصویر برداری به روش SEM از سطح مقطع شکست نمونه ها انجام گرفت. هدایت پروتونی ترکیبات سنتز شده پس از انجام عملیات زینترینگ در اتمسفر احیا کننده (مرطوب و خشک) و با استفاده از روش تجزیه ی امپدانس تعیین گردید. نتایج این پژوهش نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس نقشی بسیار موثر در کاهش دمای زینترینگ و رشد دانه های ترکیب زیرکونات باریم دارد؛ به گونه ای که در حضور ۲ درصد اکسید مس، دمای زینترینگ ترکیب یاد شده تا حدود ۱۴۰۰ درجه ی سانتیگراد کاهش یافته و اندازه ی دانه های آن بیش از ۵ برابر افزایش می یابد. این نتایج هم چنین، نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس، به دلیل تاثیر قابل ملاحظه بر رشد دانه-ها، بر افزایش هدایت پروتونی نیز تاثیری مثبت دارد.

Keywords:

هادی های پروتونی سرامیکی , ساختار پروسکایت , هیدروژن , زیرکونات باریم , کمک زینتر