)1( •H2O (gas) + VO•• + OO× ↔ 2OHOدس حضَس سعَثت دس خبّبی خبلی) Vacancy( اکؼیظى یَى یذسٍٍاکؼیذ) -OH( تـکیل هیؿَد. ثذییِ تشتیت، دس ػبختبس کشیؼتبلی پش تپشٍتًَیًی تـکیل هیؿَد ک ثبًًذ هؼتحکوی ثب ّیچ یک اص یَىّبی اکؼیظى ایدبد ًویک ذ هیت اًًذ آصٍاداً اص هحل یک یَى ث هحل یَى دیگش هْْبٍخشت کٌٌذ دِس ْبیت ػجت ّذایِت پشٍ ت ًی گشدد. دس جَد سعَثت خبّبیً خبلی اکؼیظى ًقؾ اکلی سا دس ّذٍایت ی ًی ایفب هیک ٌذ ثب ت خ ث اًذاصُ ی ثضسگتش آىّّب ّنچٌیی، هتفبٍٍتٌ ثَدىٍ ػبصٍٍکِبس اًًِتقبل آىّب ًؼجت ث پش تَى، دس تشکیجبت ّبدی پشٍ تَى، دس هحیظّبی خِـک، کبّـِی دس ّذایت ی ًی کل هـب ذُ هیؿَد.
ًتبیح اسی ؿذُ دس ؿکل 8 ّنچٌیی، ًـبى هیدّ ٌذ ک ّش دٍ هحیظ خـک تش ّذایت کل دس تشکیت حبٍٍی اکِؼیذ هغ ثیؾتش هیثبؿٍذ. دلیل ایی اهش هیت اًذ ًبؿی اص تفبت ؿبیبى ت خخِ دس اًذاصُ ی داً ّبی و ّبی حبٍٍی اکؼیذ هغ و ّبی ثذٍٍٍى آى ثبؿذ. دسً ٍاقًغ، هشٍصداً ّب ًقـی هَثش دسً تَؼًیییِ هقب هِت کل )ی ًی الکتش ًیکی( وًوًَِّب داسًًذ، ث گگًَِای ک ثب افضایؾ حدن هشصداً ّب هقبٍٍهت کل افضایؾ هییبثذ. ثب ت خ ث ایی ه ضَع اص آىخب ک دس و ّبی حبٍٍی اکؼِیذ هغ سؿذی قٍبثل هلاحظ دس اذًاصَُ ی داً ّب سخ دادُ اػت، ّوبىگ کِ ًتبیح ًیض ًـبى هید ٌذ، هیتَاى اًتظبس داؿت ک ّذایت کل ًیض افضایؾ یبثذ .
کت ی دیگِشی ک اص ایی ًتبیح ثشداؿت هیؿَد، تغییش ؿیجی اِػت ک دس دِهبی ثبلا تقشیجبً ثشای توبهی خغَط اسای ؿذُ، دیذُ هیؿَد. ایی تغییش دس ؿیت ًبؿی اص تغییش دس ػبهل غبلت دس تؼییی ّذایت کل هیثبؿذ .اص ػَی دیگش، اص آىخب ک اکٌٌؾ) 1( حشاستصاػت، دس دهبی ثبلا ػکغٍ اکٌٌؾ سخ هیدّّذ دِس تید ، سعَثت خزه ؿذُ آصاد ػیَه پشٍ ت ًی ک لاٍصه یً ّذِایت پش ت ی اػت، اص ثیی هیس ًذ. دس تید ، دس دهبّبی ثبلا خَبّبی خبلی اکؼیظى یب حفش ّبی الکتِش ًی ًقؾ اکلی سا دس تؼییی ّذایت کٍل ایفب هیُککٌٌذ ک دس اثش آى ؿیت خغَط کِ تبثؼی اص ػبصٍٍکبس ّذایت ػبهل غبلت دس ّذایت کل هیثبؿذ ًیض تغییش هیک ذ.

نتیجهٍ گیری
افضٍدى اکؼیذ هغ ثثِ هَِاد ا لیاٍلیِی پَدسی تـکیل دّ ذدٌّذُی تشکیت BZY20 ًِ ت ْب هبًًغ تـکیل ػبختبس پشٍٍػکبیت ایدبد ًبخبللی گشدیذ ثلکثلکِ تب حذٍدی دهبی تـ ی) کنٍتشیی دهبی لاصم ثشُای تـکیل ػبختبس پشٍٍػِکبیت( سا ًیض کبّّؾ هیدّذ.
افضٍٍدى اکؼیذ هغ ػجت ث جَد قبثلیت صیٌتشِ ؿذى تشکیت 20BZY هیؿَد. دس حضَس اکؼیذ هغ ث دلیل فؼبل ؿذى ػبصٍٍکبس صیٌ تشیٌگٍ دس حِضَس فبص هبیغ، دهب صهبى صیٌ تشیٌگ کبّؾ یبفت وًوًَِّبیی ثب چگبلی ثیؾٍ اص 95 دسِکذ چگبلی تئَسی )تخلخل ثؼیبس کن( ٍ ثب اًذاصُ ی داً ی ًؼجتب دسؿت قبثل تَلیذ هیثبؿذ.
ًتبیح اذاصُ گیشی ّذایت الکتشیکی دس اتوؼفش خـک ٍ تش حبکی اص غبلت ثَدى ّذایت پشٍ ت ًی دس تشکیجبت BZY20 + 2wt% CuO BZY20 هیثبؿذ. سؿذ
پش تپشٍتًَیًی دًی
کـَس طاپی ث اًدبم سػیذُ اػت، ثذیی ػیل اص حوبیتّبی افشاٍِد آى گشٍ ث یظ دکتش یـیوَسا دکتش کجبیبؿی تـکش قذسداًًی هیگشدُد. ّنچٌیی، اص هؼٍئَلیی داًـگبداًـگبُ ؿیشاص ثخبعش فشاّّن آٍسدى ؿشایظ اػتفبدُ اص فشکت هغبلؼبتی تقذیش هیؿَد. داً ای ک دس حضََس اکؼیذ هغ اتفبق هیافتذ ػجتافضِایؾ ّذِایت پشٍ ت ًی تشکیت BZY20 هیگشدد.

تشکر و قدردانی
اص آىخب ک ثخٍـی اص ایی پظٍ ّؾ دس گشٍ ُ تَلیذ ٍ خبلق ػبصی یذسٍطى اًؼیتاًؼیتَ پظ ّـی هَاد) NIMS(
مناتع
1- R. C. T. Slade, “The perovskite-type protonconducting solid electrolyte BaCe0.90Y0.10O3−α in high temperature electrochemical cells”, Solid State Ionics, Vol. 61, pp. 111–114, 1993. 2- T. Norby, “Solid-state protonic conductors: principles, properties, progress and prospects”, Solid State Ionics, Vol. 125, pp. 1–11, 1999. 3- K. D. Kreuer, “Aspects of the formation and mobility of protonic charge carriers and the stability of perovskite-type oxides”, Solid State Ionics, Vol. 125, pp. 285–302, 1999.
T. Schober and H. G. Bohn, “Water vapor solubility and electrochemical characterization of the high temperature proton conductor BaZr0.9Y0.1O2.95”, Solid State Ionics, Vol. 127, pp. 351–360, 2000.
T. Fukui, S. Ohara, and S. Kawatsu, “Ionic conductivity of gadolinium-doped barium praseodymium oxide”, Solid State Ionics, Vol. 116, pp. 331–337, 1999.
S. Shin, H. H. Huang, M. Ishigame and H. Iwahara, “Protonic conduction in the single crystals of SrZrO3 and SrCeO3 doped with Y2O3”, Solid State Ionics, Vol. 40, pp. 910– 913, 1991.
H. Iwahara, T. Yajima, T. Hibino, K. Ozaki and H. Suzuki, “Protonic conduction in calcium, strontium and barium zirconates”, Solid State Ionics, Vol. 61, pp. 65–69, 1993.
T. Yajima, H. Kazeoka, T. Yogo and H. Iwahara, “Proton conduction in sintered oxides based on CaZrO3”, Solid State Ionics, Vol. 47, pp. 271–275, 1991.
N. Sata, K. Hiramoto, M. Ishigamw, S. Hosoya, N. Nijmuma and S. Shin, “Site identifi cation of protons in SrTiO3: mechanism for
large protonic conduction”, Physics Reviews, Vol. B54, pp. 15795–15799, 1996.
P. Babilo, T. Uda and S. M. Haile, “Processing of yttrium-doped barium zirconate for high proton conductivity”, Journal of Materials Research Society, Vol. 22, pp. 13221330, 2007.
D. Gao and R. Guo, “Structural and electrochemical properties of yttrium-doped barium zirconate by addition of CuO”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 493, pp. 288293, 2010.
A. M. Azad, S. Subramaniam and T. W. Dung, “On the development of high density barium metazirconate (BaZrO3) ceramics”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 334, pp. 118-130, 2002.
J. S. Park, J. H. Lee, H. W. Lee and B. K. Kim, “Low temperature sintering of BaZrO3based proton conductors for intermediate temperature solid oxide fuel cells”, Solid State Ionics, Vol. 181, pp. 163–167, 2010.
P. Babilo and S. M. Haile, “Enhanced Sintering of Yttrium-Doped Barium Zirconate by Addition of ZnO”, Journal of the American
Ceramic society, Vol. 88, pp. 2362–2368, 2005.
S. W. Tao and J. T. S. Irvine, “A Stable, Easily Sintered Proton- Conducting Oxide Electrolyte for Moderate-Temperature Fuel Cells and Electrolyzers”, Advanced Materials, Vol. 18, pp. 1581-1584, 2006.
N. Ito, H. Matsumoto, Y. Kawasaki, S. Okada and T. Ishihara, “Introduction of In or
Ga as second dopant to BaZr0.9Y0.1O3–δ to achieve better sinterability”, Solid State Ionics, Vol. 179, pp. 324–329, 2008.

پیوستها

ؿکل 1- فلَچبست هشاحل ٍ سٍؽ ػٌٌتض ٍ ثشسػی ٍیظگیّّبی تشکیت 29.BaZr0.8Y0.2O ثِ کَست خبلق ٍ حبٍٍی 2 دسکذ صًًی اکؼیذ هغ.
دًًی

ؿکل 2- الگَی پشاؽ اؿؼِ ی ایکغ تشکیت 29.BaZr0.8Y0.2O ثلَست خبِلق حبٍٍی 2 دسکذ صًًی اکؼیذ هغ پغ اص ػٌٌتض ٍ دس دهبی 900 ٍ 1100 دسخدسخِی ػبًًتیگشاد ث هذتٍ 5 ػبػت.

ؿکل 3- تغییشات چگبلی ًؼجی ثش حؼت دسکذ صًًی اکؼیذ هغ ثشای وًوًَِ ّبی صیٌٌتش ؿذُ دس دهبی 1500 دسخِ ی ػبًًتیگشاد ثِ هذت
24 ػبػت.

ؿکل 4- تغییشات چگبلی ًؼجی ثش حؼت دهبی صیٌ تشیٌٌگ ثشای وًوًَِ ّبی حبٍی 2 دسکذ صًًی اکؼیذ هغ صیٌٌتش ؿذُ ثِ هذت 5 ػبػت.

ؿکل 5- تغییشات چگبلی ًؼجی ثش حؼت صهبى صی تشیٌٌگ ثشای و ّبی حبٍٍی 2 دسکذ صًی اکؼیذ هغ صیٌٌتش ؿذُ دس دهبی1400 دسخِ ی ػًِبًًتیگشاد.

ؿکل 6- تغییشات چگبلی ًؼجی ثش حؼت فـبس فـشدُ ػبصی وَ ّبی خبم ثشای وًوًَِ ّبی حبٍٍی 2 دسکذ صًًی اکؼیذ هغ صیٌٌتش ؿذُ دس دهبی 1400 دسخِ یًِ ػبًًتیگشاد ثِ هذتَ 24 ػبػت.

دًی
1189323-25109

ج

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید


پاسخ دهید