Efecto de la microestructura en la conductividad eléctrica de conductores iónicos de flúor tipo Tysonita

En este estudio, se prepararon briquetas policristalinas densamente sinterizadas La0.93Ba0.07F2.93 conductoras iónicas de flúor tipo Tysonita (densidad relativa: >95%) con diferentes tamaños de grano mediante el método de sinterización por plasma de descarga y se investigó su conductividad eléctrica. Se realizó una evaluación para comprender el efecto de la microestructura en la conductividad iónica. Cuando la temperatura de sinterización se incrementó hasta 1273 K, la conductividad de las briquetas preparadas aumentó y exhibió los valores más altos, por ejemplo 7.1 x 10-5Scm-1 a 300 K, mucho más altos que los valores reportados para cuerpos sinterizados del mismo material. Esto se debe a que la aplicación de la tecnología de sinterización por plasma de descarga permite alcanzar una alta densificación del cuerpo sinterizado y el aumento de la temperatura de sinterización favorece el crecimiento del grano, lo que conduce a una reducción de la resistencia del límite de grano. Cuando la densidad del compuesto policristalino es suficientemente alta, la inhibición de la conducción de iones por los límites de grano no es significativa. Por otra parte, cuando la temperatura de sinterización es superior a 1273 K, se forman pequeños poros a lo largo de los límites de grano y la conductividad disminuye a medida que aumenta la temperatura de sinterización. Esta disminución de la conductividad puede explicarse por un aumento de la resistencia de los límites de grano debido a la formación de agujeros como resultado de la sinterización a alta temperatura. Este trabajo sugiere que para los conductores de iones flúor policristalinos sinterizados basados en (La,Ba)F3 existe una condición de preparación óptima para conseguir la mejor microestructura, es decir, alta densidad, gran tamaño de grano y límites de grano limpios para una alta conducción de iones flúor.

En esta tesis se realizaron observaciones utilizando 4990EDMS-120K LN-Z2-HF, un analizador de alta frecuencia de Toyo Co., Japón en bloques LBF93 sinterizados a 1073, 1273, 1373 y 1473 K respectivamente a temperatura ambiente.
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Fuente:

Influencia de las microestructuras en la conductividad de los conductores iónicos de fluoruro de tipo Tysonita
Autor: K. Motohashi,T. Nakamura,Y. Kimura,Y. Uchimoto,K. Amezawa
Publicación: Solid State Ionics
Editor: Elsevier
Fecha: 1 de octubre de 2019
https://doi.org/10.1016/j.ssi.2019.05.023

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