Исследование тонкопленочных покрытий твердого электролита ТОТЭ, полученных методом электрофоретического осаждения нанопорошков из устойчивых суспензий
Аннотация
Настоящая работа выполнена в рамках тематики прикладных исследований лаборатории импульсных процессов Института электрофизики УрО РАН и посвящена получению тонкослойных покрытий твердых электролитов на основе оксидов циркония и церия из устойчивых суспензий методом электрофоретического осаждения и исследованию морфологии, структуры, электрических и механических свойств пленок.
В работе представлены результаты исследования неводных суспензий нанопорошков Ce0.8Sm0.2O1.9 (CSO), Ce0.8Gd0.2O1.9 (CGO), Се0.8(Sm0.75Sr0.2Ba0.05)0.2O2-δ (CSSBO), полученных методом лазерного испарения мишени. Методами рентгенофазового анализа (Bruker D8 DISCOVER), электронной просвечивающей микроскопии (JEOL JEM 2100), определения удельной поверхности (метода БЭТ Micromeritics TriStar 3000), термогравиметрического анализа (NETZSCH STA-409) были исследованы фазовый состав, структура, морфология сферических наночастиц. Ультразвуковой обработкой получены устойчивые суспензии нанопорошков в смешанной среде изопропанол-ацетилацетон, для которых исследован фракционный состав, изучены зависимости дзета – потенциала от рН и кривые потенциометрического титрования. Показано, что исходные суспензии нанопорошков характеризуются слабокислой средой и достаточно высоким начальным значением ζ- потенциала. Показано, что при титровании суспензии нанопорошков 0,17N KOH в изопропаноле изоэлектрической точки не наблюдается. Максимальные положительные значения дзета – потенциала, благоприятные для проведения ЭФО, реализуются в слабокислых средах в диапазоне рН = 4 - 6. Методом электрофоретического осаждения (ЭФО) получены двуслойные покрытия YSZ/CSSBO и однослойные покрытия CSSBO, имеющие плотную структуру.
В работе представлены результаты исследования неводных суспензий нанопорошков Ce0.8Sm0.2O1.9 (CSO), Ce0.8Gd0.2O1.9 (CGO), Се0.8(Sm0.75Sr0.2Ba0.05)0.2O2-δ (CSSBO), полученных методом лазерного испарения мишени. Методами рентгенофазового анализа (Bruker D8 DISCOVER), электронной просвечивающей микроскопии (JEOL JEM 2100), определения удельной поверхности (метода БЭТ Micromeritics TriStar 3000), термогравиметрического анализа (NETZSCH STA-409) были исследованы фазовый состав, структура, морфология сферических наночастиц. Ультразвуковой обработкой получены устойчивые суспензии нанопорошков в смешанной среде изопропанол-ацетилацетон, для которых исследован фракционный состав, изучены зависимости дзета – потенциала от рН и кривые потенциометрического титрования. Показано, что исходные суспензии нанопорошков характеризуются слабокислой средой и достаточно высоким начальным значением ζ- потенциала. Показано, что при титровании суспензии нанопорошков 0,17N KOH в изопропаноле изоэлектрической точки не наблюдается. Максимальные положительные значения дзета – потенциала, благоприятные для проведения ЭФО, реализуются в слабокислых средах в диапазоне рН = 4 - 6. Методом электрофоретического осаждения (ЭФО) получены двуслойные покрытия YSZ/CSSBO и однослойные покрытия CSSBO, имеющие плотную структуру.