Cerio oksido su samario priemaiša plonų sluoksnių formavimas

Anotacija

Dabar ieškoma naujų technologijų bei medžiagų, leidžiančių sumažinti kuro elementų darbo temperatūrą iki 500–600 ^∘C. Viena tokių medžiagų yra cerio oksidas su samario priemaiša (SDC). SDC deguonies jonų laidumas priklauso nuo daugelio veiksnių, t. y. nuo temperatūros, itrio molinės koncentracijos, elektrolito darbo laiko, O^2– jonų koncentracijos, O^2– jonų difuzijos koeficiento, elektrolitų storio, kristalitų dydžio bei nuo kristalografinės grūdelių padėties. Šiuos parametrus galima kontroliuoti, naudojant vakuuminius fizikinius dangų formavimo metodus.
Cerio oksido su samario priemaiša ploni sluoksniai buvo formuojami elektroniniu garinimu iš Sm_0,15Ce_0,85O_1,95 nano miltelių. Nagrinėta elektronų pluošto galios ir padėklo (optinio kvarco ir Alloy 600 – Fe–Ni–Cr lydinio) temperatūros įtaka suformuotų plonų SDC sluoksnių mikrostruktūrai, tekstūrai bei kristalitų dydžiui. Suformuoti SDC sluoksniai tirti skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (SEM) bei rentgeno spindulių difraktometru (XRD). Nustatyta, kad elektronų pluošto galia (keičiant ją nuo 0,12 iki 0,78 kW) veikia kristalitų dydį – kristalitai didėja nuo 5 iki 19,2 nm, didinant elektronų pluošto galią. Didinant padėklo temperatūrą nuo 100 iki 600 ^∘C, kristalitai padidėja nuo 12 iki 47 nm. Suformuotų SDC sluoksnių tekstūra nėra veikiama padėklo temperatūros ar elektronų pluošto galios. Atkaitinimas parodė, kad užgarinti SDC sluoksniai yra stabilūs ir kristalitų dydis nei tekstūra nekinta, kaitinant ir aušinant suformuotus sluoksnius.