Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 78-81. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 78-81. на рис. 2 на примере образца x = 0,05. Спектры однотипные, состоят из одной полуокружности, исходящей из начала координат, которую можно отнести к объемным свойствам образца, что подтверждается небольшими значениями емкости Сов~ 10-11 Ф. На графике виден отклик сопротивления на смену влажности. Сопротивление во влажном воздухе гораздо ниже, хотя вид спектров при различных pHO схож. Такое поведение связано с появлением в системе подвижных носителей тока (протонов) в соответствии с квазихимическим уравнением: 7 " + О* + Н20 о 2 0Н д , где Oox — кислород в регулярной позиции; V q — двукратно ионизированные вакансии кислорода; OHo' — протон, локализованный на кислороде, стоящем в регулярной позиции. Результаты исследования электрических свойств твердых растворов показаны на рис. 3 в виде концентрационных зависимостей электропроводности. Исследования показали, что замещение цинком в B-подрешетке увеличило проводимость относительно недопированной фазы на ~ 2 порядка величины. Рис. 2. Годографы импеданса LaIno, 95 Zno,osO 2 , 965 , Рис. 3. Концентрационные зависимости полученные в сухом (закрытые значки) и во влажном проводимости образцов LaIni-xZnxO3-i/2x (открытые значки) воздухе Как видно, небольшие концентрации допанта приводят к существенному увеличению электропроводности материала, но на концентрационных зависимостях не наблюдается дальнейшего роста электропроводности с увеличением концентрации допанта. Это может быть связано с увеличением взаимодействия дефектов между собой при увеличении их концентрации, что в целом нивелирует ожидаемое возрастание проводимости образцов. Для образца c 7 мол. % было проведено разделение проводимости на парциальные вклады. Исследования проводимости в зависимости от p O 2 показали, что образец является кислород-ионным проводником с некоторой долей вклада электронной проводимости p -типа в сухой атмосфере при повышении парциального давления паров воды в атмосфере и снижении температуры до 500 °С и ниже, фаза демонстрирует доминирующий протонный перенос. Для полученных фаз был проведен анализ химической устойчивости к CO 2 и парам Н 2 О. Порошки LaIn 1 -xZnxO 3 - 1 / 2 x (x = 0, 0,05, 0,07) были обработаны в потоке углекислого газа и воздуха (в соотношении 1 : 1) в течение 12 ч при 500 °С. По рентгенограммам обработанных образцов проводили оценку химической устойчивости фаз. Установлено, что введение цинка повышает химическую устойчивость индата лантана. Обработка в атмосфере с высоким рНО показала возможность интеркаляции ОН--групп и отсутствие гидролизного разложения фаз. Выводы Были получены новые фазы LaIn 1 -xZnxO 3 - 1 / 2 x, область гомогенности ограничена составом х = 0,07. Введение цинка увеличивает общее значение проводимости. Твердые растворы LaIn 1 -xZnxO 3 - 1 / 2 x характеризуются высокой относительной плотностью. Кроме того, допирование повышает устойчивость керамики к углекислому газу. Таким образом, допирование цинком может быть альтернативой для акцепторного допирования щелочноземельными металлами. © Егорова А. В., Белова К. Г., Анимица И. Е., 2023 80