سنتز پودر اكسيد سريم و اكسيد نيكل دوپ شده به طور همزمان در زيركونياي پايدار شده با ايتريا توسط روش سل-ژل

Synthesis of Yttria-stabilized Zirconia Powder Doped with Couple Doping of Cerium Oxide and Nickel Oxide by Sol-gel Method

اين تحقيق با هدف بررسي ويژگي‌هاي سنتز پودر اكسيد سريم و اكسيد نيكل كه به طور همزمان در زيركونياي پايدار شده با ايتريا دوپ شدند، انجام گرفته است. روش انتخابي براي سنتز، سل-ژل پليمري (پچيني) مي‌باشد. اين روش قابليت توليد محصولاتي همگن با خلوص و اكتيويته بالا را دارد. براي تهيه پودر زيركونياي پايدار شده با ايتريا (8 درصد مولي ايتريا) از تتراكلرايد زيركونيم و نيترات ايتريم به عنوان منبع تامين زيركونيا و ايتريا، همچنين از نيترات سريم و نيترات نيكل به عنوان منبع تامين سريا و اكسيد نيكل استفاده شد. نمونه‌هاي سنتز شده بعد از خشكايش در دماي °C 140 به مدت 24 ساعت، در دماي °C 900 به مدت 2 ساعت كلسينه شدند. ويژگي‌هاي پودر سنتز شده به كمك روش هاي DTA/TG، XRD، SEM و TEM به ترتيب براي بررسي محدوده دماي تشكيل فاز، تشخيص فازهاي موجود در آن و بررسي خواص ريزساختاري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آناليز حرارتي محدوده دمايي تشكيل فاز بدست آمده از آناليز XRD را تاييد مي‌كند. اندازه متوسط كريستالي فاز مورد نظر كه توسط روش شرر محاسبه شد، nm 11 مي‌باشد. بر اساس نتايج SEM و TEM مورفولوژي كروي گزارش شده است.

This study examined the powder synthesis characteristics of nickel and cerium oxide dopants together into yttria stabilized zirconia. A polymeric sol-gel (pechini) process has been used for preparation of nanocrystalline powder. This route has the ability to provide homogeneous products with high purity and activity. The starting materials used in this investigation were zirconium tetrachloride, yttrium nitrate, cerium nitrate and nickel nitrate. The samples (gels) after drying at 140 °C during a night (24 h), were calcined at 900 °C for 2 h. DTA-TG, XRD, SEM and TEM analyses are used respectively to investigate the phase formation temperature of nano-powders, distinct the phases and investigate the microstructures. The results of thermal analysis confirm the range of phase formation temperature that obtained from XRD analysis. Ni/Ce-YSZ powder with the mean crystallite size of 11 nm was calculated by Scherrer equation. Based on the SEM and TEM analyses, spherical morphology has been reported.