Determination of partial conductivities and electrolytic domain of yttrium-doped zirconia prepared from Indonesian zircon sand

김인호; Bhupendra Singh; 임지원; 송선주

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김인호 (전남대학교) Bhupendra Singh (Banaras Hindu University) 임지원 (전남대학교) 송선주 (Banaras Hindu University)

저널정보: 한양대학교 세라믹공정연구센터 Journal of Ceramic Processing Research Journal of Ceramic Processing Research 제19권 제2호

발행연도: 2018.4

수록면: 134 - 141 (8page)

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In this work, yttrium stabilized zirconia (YSZ) was synthesized using zirconium oxychloride (ZOC) which was extracted fromhigh-grade zircon sand mine in Indonesia. The ZOC was extracted from the zircon sand by caustic fusion method which wasused to prepare 8 mole% yttrium doped zirconia (YSZ8) powder with average particle diameter of 422 nm by co-precipitationmethod. The powder was then granulated to ~15 μm granules by spray drying process and the granules were used to fabricatedense sintered body. The sintering temperature of 1600 oC was determined by monitoring the relative shrinkage rate withtemperature.<ed-check the technical meaning> The prepared materials were analyzed by X-ray diffraction (XRD), particlesize distribution and Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and scanning electron microscopy (SEM). TheXRD indicated that the sintered YSZ8 has a cubic structure. Total electrical conductivity of the sintered YSZ specimen wascalculated in 700-900 oC and 0.21 ≤(pO2/atm)≤ 10?19 range by DC 4-probe method. The materials showed a maximumconductivity of 7.78 × 10?2 S.cm?1 at 900 oC with an activation energy of 0.83 ± 0.02 eV and the conductivity was lower thancommercial 8YSZ at various temperature. The Hebb-Wagner polarization experiments were performed to measure partialelectronic conductivity. The activation energies for conduction of holes and electrons were 1.48 ± 0.02 and 4.98 ± 0.94 eV,respectively. The electrolyte domain for YSZ8 was determined.

#Zircon sand #Yttrium stabilized zirconia #Hebb-Wagner ion-blocking method #Partial electronic conductivity #Electrolytic domain

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

R. Nielsen / 2005 / Zirconium and zirconium compounds, in Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry / Wiley-VCH

I. Birkby / 1996 / Key Eng. Mater. 122-124:527~552

J.R. Kelly / 2008 / Dental Mater 24:289~298

S.P.S. Badwal / 1992 / Solid State Ionics 52:23~32

C. Son / 2017 / Cer. Int. 43:4083~4089

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