Speaker
Description
Интерес к керамикам на основе феррита лантана-стронция, обладающих смешанной электронной и кислород-ионной проводимостью, а также хорошей стабильностью, обусловлен большим потенциалом применения в качестве электродных материалов для ТОТЭ. В качестве объектов исследования были выбраны керамики на основе соединений феррита лантана – стронция, полученные с применением метода механохимического твердофазного перемалывания с последующим термическим спеканием. При этом изменение фазового состава исследуемых керамик производилось путем изменения соотношения химических соединений, используемых для получения керамик, вариация которых позволила получить высокопрочные керамики с двумя или тремя фазами.
В работе представлены результаты оценки изменений морфологии и фазового состава керамик на основе соединений феррита лантана – стронция, полученных методом твердофазного синтеза при моделировании условий максимально приближенных к условиям их эксплуатации в режиме повышенных температур. Основной упор в исследованиях сделан на изменении соотношения фазового состава керамик при длительном термическом воздействии, моделирующим процессы термического старения, и как следствие, процессы окисления, возникающие при длительных циклических испытаниях. В ходе проведенных исследований было определено, что наличие в составе керамик фазы Sr2Fe2O5 приводит к увеличению устойчивости к коррозионным процессам окисления при высокотемпературной коррозии. Оценка изменения фактора ↀфазовый состав, отражающего устойчивость керамик к окислению и деградации, показала, что формирование в составе керамик фазы Sr2Fe2O5 приводит к увеличению стабильности к внешним воздействиям, связанным с формированием оксидных включений, а сам эффект увеличения устойчивости обусловлен наличием межфазных границ, а также более высокими показателями прочности данной фазы к деградации.
Согласно полученным данным оценки изменения электрохимических характеристик керамик в зависимости от времени выдержки при моделировании высокотемпературной деградации было установлено, что наиболее значимые снижения наблюдаются после 400 часов последовательных испытаний при температуре 500 – 600 °С и после 250 – 300 часов при температурах выше 700 °С. При этом снижение величины удельной мощности обусловлено формированием оксидных включений в керамиках, возникающих в результате разложения фазы (La0.3Sr0.7)FeO4 в составе керамик. В свою очередь наличие фазы Sr2Fe2O5 приводит к формированию устойчивой к окислению структуры, приводящей к менее выраженным изменениям удельной мощности при измерении параметров электрохимических характеристик.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и высшего образования и науки Республики Казахстан (№ AP13068071).
| Section | Energy and materials science (Section 2) |
|---|
