ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ОДНО- И ДВУХСЛОЙНОГО ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ЭЛЕКТРОЛИТОВ СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОГО ТОТЭ
Аннотация
Настоящая работа выполнена в рамках тематики прикладных исследований лаборатории импульсных процессов Института электрофизики УрО РАН и посвящена получению и исследованию физико-химических свойств неводных суспензий микропорошков на основе церата бария BaCe0.8Sm0.2O3-δ (BCSO),
BaCe0.89Gd0.1Cu0.01O3-δ (BCGCuO), BaCe0.8Sm0.19Cu0.01O3-δ (BCSCuO) и нанопорошка Ce0.8Sm0.2O1.9-δ(SDC) (дисперсность, фракционный состав, электрокинетический
дзета-потенциал), изучению электрокинетических параметров процесса ЭФО, формированию методом ЭФО одно- (SDC) и двухслойного тонкопленочного электролита (SDC/BCGCuO) на катодной подложке La2NiO4+δ (LNO), исследованию структурных и электрических свойств полученных покрытий.
В работе представлены результаты исследования неводных суспензий микропорошков BaCe0.8Sm0.2O3-δ (BCSO), BaCe0.89Gd0.1Cu0.01O3-δ (BCGCuO), BaCe0.8Sm0.19Cu0.01O3-δ (BCSCuO) и нанопорошка Ce0.8Sm0.2O1.9-δ (SDC) полученных цитратно-нитратным методом сжигания, методом твердофазного синтеза (двухстадийная керамическая технология) и методом лазерного испарения твердофазной мишени с последующей конденсацией (ЛИК). Методами рентгенофазового анализа (дифрактометр D/MAX-2200), сканирующего и просвечивающего электронного микроскопа (JEOLJSM-6390LA, JEOL JEM 2100), определения удельной поверхности (метода БЭТ Micromeritics TriStar 3000), динамического и электрофоретического рассеяние света (Brookhaven ZetaPlus, США) были исследованы фазовый состав, структура и морфология, а также фракционный состав, дисперсность и электрокинетический потенциал в суспензиях микро- и нанопорошков и исследованы электрокинетические параметры процесса ЭФО. Показано, что комбинирование методов УЗО и центрифугирования позволяет, во-первых, снизить эффективный гидродинамический диаметр агрегатов в суспензиях, сузить унимодальные распределения частиц по интенсивности рассеяния, во-вторых, отделить неразрушенные при УЗО крупные агрегаты и, в-третьих, получить аггрегативно и седиментационно устойчивые неводные суспензии микропорошков BCSO, BCSCuO, BCGCuO и нанопорошка SDC. Электрофоретическим осаждением получены тонкопленочные слои SDC и BCGCuO|SDC на модельной катодной подложке La2NiO4+δ (LNO) и изучены микроструктура и электрические свойства полученных пленочных структур. Установлено, что проводимость и энергия активации двухслойного электролита определяются свойствами пленки SDC. Несмотря на высокую температуру спекания, пленка BCGCuO имеет неразвитую зеренную структуру, что определяется свойствами микронного порошка.
BaCe0.89Gd0.1Cu0.01O3-δ (BCGCuO), BaCe0.8Sm0.19Cu0.01O3-δ (BCSCuO) и нанопорошка Ce0.8Sm0.2O1.9-δ(SDC) (дисперсность, фракционный состав, электрокинетический
дзета-потенциал), изучению электрокинетических параметров процесса ЭФО, формированию методом ЭФО одно- (SDC) и двухслойного тонкопленочного электролита (SDC/BCGCuO) на катодной подложке La2NiO4+δ (LNO), исследованию структурных и электрических свойств полученных покрытий.
В работе представлены результаты исследования неводных суспензий микропорошков BaCe0.8Sm0.2O3-δ (BCSO), BaCe0.89Gd0.1Cu0.01O3-δ (BCGCuO), BaCe0.8Sm0.19Cu0.01O3-δ (BCSCuO) и нанопорошка Ce0.8Sm0.2O1.9-δ (SDC) полученных цитратно-нитратным методом сжигания, методом твердофазного синтеза (двухстадийная керамическая технология) и методом лазерного испарения твердофазной мишени с последующей конденсацией (ЛИК). Методами рентгенофазового анализа (дифрактометр D/MAX-2200), сканирующего и просвечивающего электронного микроскопа (JEOLJSM-6390LA, JEOL JEM 2100), определения удельной поверхности (метода БЭТ Micromeritics TriStar 3000), динамического и электрофоретического рассеяние света (Brookhaven ZetaPlus, США) были исследованы фазовый состав, структура и морфология, а также фракционный состав, дисперсность и электрокинетический потенциал в суспензиях микро- и нанопорошков и исследованы электрокинетические параметры процесса ЭФО. Показано, что комбинирование методов УЗО и центрифугирования позволяет, во-первых, снизить эффективный гидродинамический диаметр агрегатов в суспензиях, сузить унимодальные распределения частиц по интенсивности рассеяния, во-вторых, отделить неразрушенные при УЗО крупные агрегаты и, в-третьих, получить аггрегативно и седиментационно устойчивые неводные суспензии микропорошков BCSO, BCSCuO, BCGCuO и нанопорошка SDC. Электрофоретическим осаждением получены тонкопленочные слои SDC и BCGCuO|SDC на модельной катодной подложке La2NiO4+δ (LNO) и изучены микроструктура и электрические свойства полученных пленочных структур. Установлено, что проводимость и энергия активации двухслойного электролита определяются свойствами пленки SDC. Несмотря на высокую температуру спекания, пленка BCGCuO имеет неразвитую зеренную структуру, что определяется свойствами микронного порошка.