極めて高い酸素イオン導電率を有する新混合導電性セラミックス群の物性と安定性

具有极高氧离子电导率的新型混合导电陶瓷的物理性能及稳定性

基本信息

批准号：
60550567
负责人：
水崎純一郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Yokohama National University (1986)The University of Tokyo (1985)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至 1986
项目状态：
已结题

项目摘要

高い酵素イオン導電性と電子導電性とを併せもつ,混合導電性酸化物として従来から知られているものは、(La【S_(1-)】)【C_o】【O_(3-δ)】系,Zr【O_2】-Ce【O_2】系など、極く限られている。ところで、酸素イオン導電率を高くする為にはランダムに分布した高濃度酸素欠陥が存在する事が望ましい。また高い電子導電性は原子価が不安定で、混合原子価を取り易い金属イオンを含む材料に期待される。本研究は上述二条件を満す材料としてペロブスカイト型結晶構造をもつものに注目した。前年度にSrFe【O_(2.5〜3.0)】系とBaBi【O_(2.5〜3.0)】系を取り上げたのに引き続き、本年度はLaMu【O_(3-δ)】系と、【La_(1-χ)】【Sr_χ】Co【O_(3-δ)】系の低温での特性とに注目した。LaMu【O_(3±δ)】は従来、プロブスカイト型化合物で唯一の酸素過剰型の不定比組成をもつ系として知られていた。本研究では共犯法を用いた単-相のLaMu【O_(3-δ)】をLa/Mr比を種々に変えた試行錯誤法で作製し、その酸素不定比量を高温熱天びんを用いて500〜1300℃,酸素分在1-【10^(-13)】atmに於て詳細に測定した。その結果、LaMu【O_(3-δ)】系は、La/Mn比が約0.9のとき単-相のペロブスカイト型構造になること,組成は600℃以下,空気中ではほぼ【La_(0.9)】Mn【O_(3.00)】になるが、より高温、又は還元性雰囲気ではδψ0.2程度の大きな不定比組成を示すこと,酸素分圧【10^(-6)】〜【10^(-11)】atmでは【La_(0.9)】Mu【O_(2.85)】という組成になる事などが明らかになった。LaMu【O_3】±δ系には、従来指適されていたような酸素過剰組成は無く、高温では多量の酸素欠損を含むので、良好な混合導電体になっていると考えられる。【La_(1-χ)】【Sr_χ】Co【O_(3-δ)】系は従来から良好な混合導電体として知られているが、本申請者はxz0.7の組成では100℃程度に於てもイオン導電性が顕著であることを示唆する、試料の重量変化現象を見出している。現在、化学拡散測定を進めている。なお、本研究の成果の最終取りまとめは投稿論文等の投稿が終る62年9月ごろに行う予定である。

结合高酶电导率和电子电导率的常规已知的混合导电氧化物非常有限，例如（la [s_（1-）]）[C_O] [o_（3-δ）]系统和ZR [O_2] -CE [O_2]系统。顺便说一句，为了增加氧离子电导率，希望具有随机分布的高浓度氧缺陷。此外，预计在含有金属离子的材料中，高电子电导率将在价值不稳定且易于获得混合价。这项研究的重点是具有钙钛矿型晶体结构的材料，作为满足上述两个条件的材料。在上一年关注SRFE [O_（2.5-3.0）]和BABI [O_（2.5-3.0）]系统之后，今年，我们关注LAMU [O_（3-δ）]系统和LA_（1-u_（1-us）系统的低温特性（1-u_（1-δ））[sr_α（sr_α（3-δ）]系统。传统上，lamu [o_（3±δ）]被称为唯一的ofuskite型化合物的系统，具有无限期组成的氧气渗透类型。在这项研究中，使用具有同步方法的单相LAMU [O_（3-δ）]使用具有各种LA/MR比的试验和误差方法制备，并在500-1300°C和1- [10^（ - 13）] ATM上详细测量了不确定的氧气比，并使用高氧气的氧气含量，使用高速度体现热平衡。 As a result, it has been revealed that the LaMu[O_(3-δ)] system has a single-phase perovskite-type structure when the La/Mn ratio is about 0.9, and the composition is below 600°C, and is approximately [La_(0.9)]Mn[O_(3.00)] in air, but in a higher temperature or reducing atmosphere, it exhibits a large, indefinite ratio composition of about Δψ0.2，组成为[la_（0.9）] Mu [O_（2.85）] ATM。 Lamu [O_3]±δ系统没有以前适合手指的氧气成分，并且由于在高温下包含大量的氧气空位，因此被认为是良好的混合导体。已知[LA_（1-χ）] [SR_χ] CO [O_（3-Δ）]系统是良好的混合导体，但是当前的申请人发现了样品重量的变化，这表明即使在100°C约为xz 0.7的组成的100°C左右，离子电导率也很明显。目前，正在进行化学扩散测量。这项研究结果的最后摘要计划于1962年9月左右完成，当时提交文件和其他文件的提交已经结束。