Structure and transport properties of composite materials on a basis of Ce0.8Nd0.2O2-δ and BaCe0.8Nd0.2O3-δ

Abstract

In the present work the synthesis of materials was carried out by one-step citrate-nitrate method. The optimal synthesis temperature of the powders was chosen on the base of TG-DSC data. Phase nature of the synthesized materials was investigated by XRD and Rietveld refinement data analyzes. The influence of the perovskite phase content in the system of (1-x)Ce0.8Nd0.2O2-δ-xBaCe0.8Nd0.2O3-δ (x = 0 , 0.25, 0.5 , 0.75 and 1) on the crystallite and particle size of powders and structure properties of ceramics (relative density, porosity, grain size) were investigated. Measurements of the electrical conductivity of materials in a wide ranges of temperatures (550-900 °C) and oxygen partial pressure (10-23 ≤ pO2/atm ≤ 0,21) revealed features of transport in the composite system.

В настоящей работе проведен синтез материалов путем одностадийного цитрат-нитратного метода. С привлечением данных ТГ-ДСК анализа установлены оптимальные температуры синтеза порошков. Фазовые особенности синтезированных материалов изучены РФА с привлечением метода Ритвелда. Установлено влияние содержания перовскитной фазы в системе (1-x)Ce0,8Nd0,2O2-δ-xBaCe0.8Nd0,2O3-δ (х = 0; 0,25; 0,5; 0,75 и 1) на размеры кристаллитов и частиц порошка. Исследованы керамические свойства (относительная плотность, пористость, размеры зерен) образцов, спеченных при 1500 °С. Исследование электропроводности материалов в широких интервалах температур (550-900 °С) и парциальных давлений кислорода (10-23 ≤ РО2/атм ≤ 0,21) позволило выявить особенности электропереноса в системе (1-x)Ce0,8Nd0,2O2-δ-xBaCe0,8Nd0,2O3-δ.