بررسی تاثیر افزودنی اکسید مس بر روند زینترینگ، ریز ساختار و هدایت پروتونی ترکیب زیرکونات باریم

در این پژوهش، تاثیر افزودن 2 درصد وزنی اکسید مس بر رفتار زینترینگ، ریز ساختار نهایی و هدایت پروتونی ترکیب خالص زیرکونات باریم مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب زیرکونات باریم حاوی 2 درصد وزنی اکسید مس به روش سنتز در فاز جامد و از مواد اولیه‌ی کربناتی و اکسیدی تهیه شد. بمنظور بررسی ساختار کریستالی فاز سنتز شده از روش تجزیه‌ی XRD استفاده شد. عملیات زینترینگ نمونه‌های خامی که به روش فشردن در قالب، تهیه شده بودند، در محدوده‌ی دمایی 1300 تا 1500 درجه‌ی سانتیگراد و به مدت 5 تا 20 ساعت انجام گرفت. بررسی ریز ساختار نمونه‌ها بمنظور تعیین کیفی اندازه‌ی تخلخل‌های برجا‌مانده و اندازه‌ی تقریبی دانه‌ها، با استفاده از تصویر برداری به روش SEM از سطح مقطع شکست نمونه‌ها انجام گرفت. هدایت پروتونی ترکیبات سنتز شده پس از انجام عملیات زینترینگ در اتمسفر احیا کننده (مرطوب و خشک) و با استفاده از روش تجزیه‌ی امپدانس تعیین گردید. نتایج این پژوهش نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس نقشی بسیار موثر در کاهش دمای زینترینگ و رشد دانه‌های ترکیب زیرکونات باریم دارد؛ به گونه‌ای که در حضور 2 درصد اکسید مس، دمای زینترینگ ترکیب یاد شده تا حدود 1400 درجه‌ی سانتیگراد کاهش یافته و اندازه‌ی دانه‌های آن بیش از 5 برابر افزایش می‌یابد. این نتایج هم‌چنین، نشان دادند که کاربرد افزودنی اکسید مس، به دلیل تاثیر قابل ملاحظه بر رشد دانه-ها، بر افزایش هدایت پروتونی نیز تاثیری مثبت دارد.