Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. Публікація

Механічна поведінка та електрична провідність оксидно-цинкової кераміки

Є.М.Островерх 1,
 
І.О.Полішко 1,
 
Д.М.Бродніковський 1,
 
Л.Л.Коваленко 2,
 
А.В.Самелюк 1,
 
О.Д.Васильєв 1,
 
А.С.Островерх 1
 

1 Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
2 Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України , Київ
yevhenii.ostroverkh@gmail.com

Usp. materialozn. 2020, 1:46-54
https://doi.org/10.15407/materials2020.01.046

Анотація

Кераміку, спечену з порошків оксиду цинку, які відрізняються між собою криcталічною структурою, розміром частинок та кількістю і типом домішок, вивчено щодо її механічної поведінки (міцність та мікромеханізми руйнування на двовісний згин за кімнатної температури) та електричної провідності в залежності від чистоти порошку ZnO (99,9 та 99,5% (мас.)) і температури його спікання в інтервалі 800—1250 ºС протягом 2 год. Встановлено, що максимальні значення міцності та електричної провідності досягаються в ZnO-кераміці, спеченій за температур 1100—1200 та 1000—1150 ºС відповідно, а мікро- механізмом руйнування керамік з обох ZnO-порошків є виключно відкол. 


Завантажити повний текст

ЕЛЕКТРИЧНА ПРОВІДНІСТЬ, ЕНЕРГІЯ АКТИВАЦІЇ, КЕРАМІКА, МІКРОМЕХАНІЗМ РУЙНУВАННЯ, МІЦНІСТЬ НА ЗГИН, ОКСИД ЦИНКУ, ПОРУВАТІСТЬ, РОЗМІР ЗЕРНА, ТЕМПЕРАТУРА СПІКАННЯ

Посилання

1. Vasylyev O.D., Brodnikovskyi Y.M., V'yunov O.I., Kovalenko L.L., Yanchevskii O.Z., Belous A.G. Zirconium oxide stabilized by scandium (III) and cerium (IV) complex oxides as the basis for preparation of thick films and multilayers structures for low temperature (600° C) fuel cell. French-Ukrainian J. of Chemistry. 2018. Vol. 06. I. 01; https://doi.org/10.17721/fujcV6I1P16-20
https://doi.org/10.17721/fujcV6I1P16-20

2. Vasylyev O.D., Brodnikovskyi Y.M., Brychevskyi M.M., Polishko I.O., Ivanchenko S.E., Vereshchak V.G. From powder to power: Ukrainian way. SF J. Mater. Chem. Eng. 2018. Vol. 1(1). 1001 p.

3. Lashkarev H.V., Karpyna V.A., Lazorenko V.Y., Evtushenko A.Y.,Shtepliuk Y.Y., Khranovskyi V.D. Svoistva oksyda tsynka pry nyzkykh y srednykh temperaturakh [Oxyde properties under low and medium temperature]. Fyzyka nyzkykh temperature. 2011. Vol. 37, No. 3. P. 289-300 [in Russian].

4. Sotirios Baskoutas. Special issue: Zinc oxide nanostructures: Synthesis and characterization. Materials. 2018. Vol. 11. P. 873; doi:10.3390/ma11060873.
https://doi.org/10.3390/ma11060873

5. Chen Xia, Zheng Qiao, Chu Feng, Jung-Sik Kim, Baoyuan Wang, Bin Zhu. Study on zinc oxide-based electrolytes in low-temperature solid oxide fuel cells. Materials. 2018. Vol. 11, 40; doi:10.3390/ma11010040.
https://doi.org/10.3390/ma11010040

6. Liu Y., Lao L.E. Structural and electrical properties of ZnO-doped 8 mol% yttria-stabilized zirconia. Solid State Ionics. 2006. Vol. 177. P. 159-163.
https://doi.org/10.1016/j.ssi.2005.10.002

7. Zheng Qiao, Chen Xia, Yixiao Cai, Muhammad Afzal, Hao Wang, Jinli Qiao, Bin Zhu. Electrochemical and electrical properties of doped CeO2-ZnO composite for low-temperature solid oxide fuel cell applications. J. Power Sources. 2018. Vol. 392. P. 33-40; https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.04.096.
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.04.096

8. You Hong-xin, Guo-dong Gao, Liang Zhou, Abudula Abulti. Power generating performances of ethanol on the SOFC with Ni-ZnO-ZrO2-YSZ anode nickel instead of ZnO to prepare anode catalyst by citric acid sol-coagulation-gel method. J. Fuel Chem. Technology. 2010. Vol. 38 (1). P. 116-120.
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.04.096

9. Raphael Fortes Marcomini, Dulcina Maria Pinatti Ferreirade Souza. Microstructural and electrical features of yttrium stabilised zirconia with ZnO as sintering additive. Mater. Res. 2016. Vol. 19 (1). P. 45-50; doi: http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2015-0161.
https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2015-0161

10. Raphael F. Marcomini, Dulcina P.F. De Souza, Michel Kleit, Laurent Dessemond and Marlu César Steil. Blocking effect of ZnO in YSZ/ZnO composites. ECS J. Solid State Sci. Technology. 2012; doi: 10.1149/2.004301jss.
https://doi.org/10.1149/2.004301jss

11. Chen Xia, Zheng Qiao, Liangping Shen, Xueqi Liu. Semiconductor electrolyte for low-operating-temperature solid oxide fuel cell: Li-doped ZnO. Int. J. Hydrogen Energy (2018); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.121.
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.121

12. Nakagawa M., Mitsudo H. Temperature dependence of conductivity of ZnO, Surface Sci. 1986. Vol. 175. P. 157-176.
https://doi.org/10.1016/0039-6028(86)90089-0

13. Mujdat Calgar, Saiha Ilican, Yasemin Calgar, Fahrettin Yakuphanoglu. Electrical conductivity and optical properties of ZnO nanostructured thin fim. Appl. Surface Sci. 2009. Vol. 255. P. 4491-4496.
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.11.055

14. Sawalha A., Abu-Abdeen M., Sedky A. Electrical conductivity study in pure and doped ZnO ceramic system. Physica B. 2009. Vol. 404. P. 1316-1320.
https://doi.org/10.1016/j.physb.2008.12.017

Публікації