بررسی خواص مکانیکی محلول جامد ترکیبات (فرمول در متن اصلی مقاله) بعنوان الکترولیت های جامد هادی یون اکسیژن

بطور معمول از هادی های سرامیکی بر پایه اکسید زیرکونیم و اخیرا اکسید سریم بعنوان الکترولیت جامد، استفاده می شود. در اینرابطه ترکیب اکسید زیرکونیم پایدار شده توسط هشت درصد مولی اکسید ییتریم و همچنین اکسید سریمی که در آن ۱۰ درصد مولی اکسید گادلینیوم، معروف به ترکیب GDC، بکار گرفته شده است. هدایت یونی ترکیب GDC بیشتر از ترکیب YSZ، اما استحکام مکانیکی و قابلیت عدم احیاپذیری آن در اتمسفر احیا کننده ضعیف تر گزارش شده است. به همین علت در تحقیق حاضر سعی شده است تاثیر ایجاد محلول های جامد از ترکیبات اولیه GDC با ترکیب ۸mol%YSZ بر خواص مکانیکی ترکیبات حاصل، مورد بررسی قرار گیرد. دراین راستا مخلوط اولیه این دو ترکیب در محدوده ۲۰ تا ۸۰ درصد وزنی با استفاده از یک دستگاه آسیاب سایشیتهیه شد و در ادامه به روش پرس خشک تک محوری نمونه هایی قرص شکل تولید و تف جوشی شدند. در ادامه چگالی آنها به روش ارشمیدس؛ استحکام مکانیکی به روش حلقه بر روی حلقه؛ ساختار کریستالی با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس XRD وریز ساختار آنها با تهیه تصاویر SEM از سطوح نمونه ها بعد از انجام اچ حرارتی، تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان دادند که محلول جامد ایجاد شده تک فاز بوده و انحلال کامل در محدوده مخلوط سازی حاصل شده است. این نتایج همچنان نشان دادند که ایجاد محلول جامداز این دو ترکیب می تواند تاثیر نسبی بر افزایش استحکام شکست ترکیبات اولیه داشته باشد.