Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посмотрите новые поступления ... Обратите внимание!
 
  Наука >> Фундаментальное материаловедение | Тезисы
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Тонкослойные мембраны на основе сложных оксидов со смешанной проводимостью
11.10.2000 0:00 | интернет-журнал "Ломоносов"
    

УДК 539.216.2

Тонкослойные мембраны на основе сложных оксидов со смешанной проводимостью

Е.А. Бочков, М.А. Новожилов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Настоящее исследование посвящено созданию мембран для отделения кислорода на основе сложных оксидов со структурой перовскита, обладающих смешанной (электронной и кислородионной) проводимостью. Известно, что в режиме, лимитирующей стадией которого является объемная диффузия, поток кислорода через мембрану со смешанной проводимостью обратно пропорционален ее толщине. Поэтому уменьшение толщины мембраны позволяет значительно увеличить поток кислорода через подобные мембраны. Согласно уравнению Вагнера поток кислорода через пленочную мембрану толщиной ~10 мкм должен превысить поток через керамическую мембрану толщиной ~1 мм на два порядка. Настоящая работа нацелена на создание мембран со смешанной проводимостью в виде тонких пленок. Пленки предполагается напылять методом осаждения из газовой фазы (CVD). Однако на пути создания подобных мембран стоит ряд проблем: химическое взаимодействие пленки и подложки и устойчивость подложки в условиях эксплуатации, разница коэффициентов теплового расширения у пленки и подложки, неполное заращивание больших пор подложки. В настоящей работе исследуется возможность подготовки поверхности подложки путем заполнения поверхностных пор частицами определенного размера и состава, идентичного составу будущей пленки. Исходя из литературных данных, для исследования были выбраны следующие составы: La0,6Sr0,4CoO3 и La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3. Керамические материалы были синтезированы как путем твердофазного синтеза из La2O3, SrCO3, Co3O4, Fe2O3, так и с использованием химической гомогенизации ("бумажный синтез"). Концентрации растворов La(NO3)3, Sr(NO3)2, Co(NO3)2, использованных при синтезе методом химической гомогенизации, были определены гравиметрически. Полученные материалы были исследованы следующими методами: рентгенофазовый анализ, рентгеноспектральный микроанализ, сканирующая электронная микроскопия. В результате проведенных исследований были установлены оптимальные условия синтеза однофазных препаратов (для твердофазного синтеза: 12000С, 15 часов; для метода химической гомогенизации: 10000С, 10 часов). Было проведено фракционирование синтезированных порошков по размеру частиц. Порошки использовали для поверхностного уплотнения пористых подложек из ZrO2(CaO) со средним размером пор ~15 мкм путем инфильтрации взвеси частиц размера меньше 20 мкм.

На созданной в ходе работы установке для исследования газоплотности мембран при комнатной температуре было показано, что происходит частичное уплотнение пор подложки.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования