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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 경상대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문에서는 란탄 실리케이트 아파타이트 La9.33(SiO4)6O2 세라믹스의 이온 전도 특성을 향상시키기 위해 각각 La-Site 에 Sb이온과 Si-Site에 Ti이온을 치환하여 산화물을 혼합법과 일반소성법으로 시편을 제작하였으며, 중저온용 SOFC의 응용을 위해 전기적, 구조적 특성을 측정, 고찰하였다.
La9.33(SiO4)6O2 세라믹스에 Sb이온을 첨가한 경우 시편의 소결온도는 1600oC에서 1450oC로 감소하였다. X-선 회절 분석결과, 모든 시편에서 기본 조성의 apatite상을 형성하였으며, Sb이온의 첨가량이 1mol%이상 첨가된 경우 과잉 첨가에 따른 La2Si2O7 의 이차상이 관찰되었다. Sb이온을 1mol%첨가한 La8.33Sb(SiO4)6O2 시편에서 가장 우수한 이온전도 특성을 나타내었으며, 800oC에서 이온전도도와 활성화 에너지는 각각 1.5x10-3 S/cm, 1.08eV 이었다.
Ti이온을 치환한 La9.33(Si6-xTix)O26 세라믹스의 x-ray 회절분석 결과 모든 시편에서 apatite상이 형성 하였다. 또한 Ti이온 첨가량이 증가할수록 격자변형에 의해 2θ=31o 부근의 X-선 회절 peak들이 왼쪽으로 shift 되었으며, 단위 체적은 증가하는 경향을 나타내었다. Ti 이온을 1mol%첨가하였을 때, 가장 우수한 이온전도 특성을 나타내었으며, La9.33(Si5Ti)O26 세라믹스의 600oC에서 이온전도도 값과 activation energy 값은 각각 1.8 X 10-3 S/cm, 0.98eV 이었다.
La9.33(SiO4)6O2 세라믹스에 Sb이온을 첨가한 경우 시편의 소결온도는 1600oC에서 1450oC로 감소하였다. X-선 회절 분석결과, 모든 시편에서 기본 조성의 apatite상을 형성하였으며, Sb이온의 첨가량이 1mol%이상 첨가된 경우 과잉 첨가에 따른 La2Si2O7 의 이차상이 관찰되었다. Sb이온을 1mol%첨가한 La8.33Sb(SiO4)6O2 시편에서 가장 우수한 이온전도 특성을 나타내었으며, 800oC에서 이온전도도와 활성화 에너지는 각각 1.5x10-3 S/cm, 1.08eV 이었다.
Ti이온을 치환한 La9.33(Si6-xTix)O26 세라믹스의 x-ray 회절분석 결과 모든 시편에서 apatite상이 형성 하였다. 또한 Ti이온 첨가량이 증가할수록 격자변형에 의해 2θ=31o 부근의 X-선 회절 peak들이 왼쪽으로 shift 되었으며, 단위 체적은 증가하는 경향을 나타내었다. Ti 이온을 1mol%첨가하였을 때, 가장 우수한 이온전도 특성을 나타내었으며, La9.33(Si5Ti)O26 세라믹스의 600oC에서 이온전도도 값과 activation energy 값은 각각 1.8 X 10-3 S/cm, 0.98eV 이었다.
목차
제1장 서론 1제2장 이론 32-1. SOFC의 작동원리와 특징 32-2. Fluorite, Perovskite 고체 전해질 62-3. 희토류 아파타이트 고체전해질 8제3장 실험 103-1 시편제작 103-2 란탄 실리케이트 고체 전해질의 구조적 특성 103-3 란탄 실리케이트 고체 전해질의 전기적 특성 113-3-1 구조적 특성 113-3-2 전기적 특성 11제4장 결과 및 고찰 144.1 La9.33-xSbx(SiO4)6O2 세라믹스의 구조적, 전기적 특성 144.1.1 La9.33-xSbx(SiO4)6O2 세라믹스의 구조적 특성 144.1.2 La9.33-xSbx(SiO4)6O2 세라믹스의 전기적 특성 184.2 La9.33(Si6-xTix)O26 세라믹스의 구조적, 전기적 특성 244.2.1 La9.33(Si6-xTix)O26 세라믹스의 구조적 특성 244.2.2 La9.33(Si6-xTix)O26 세라믹스의 전기적 특성 29제5장 결론 34참고문헌 36
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