بررسی خواص الکترولیت سدیم بتا آلومینا در حضور افزودنی های زیرکونیای پایدار شده با ایتریم و اکسید نایوبیوم

سرامیک سدیم بتا آلومینا با خاصیت هادی یون سدیم به عنوان الکترولیت در باتری های سدیم سولفور استفاده می شود. دست یابی به الکترولیتی با هدایت یونی و خواص مکانیکی مناسب در طی فرآیند ساخت اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، تاثیر استفاده همزمان از دو افزودنی شامل زیرکونیای پایدار شده به صورت جزئی با ایتریم و اکسید نایوبیوم بر خواص سرامیک سدیم بتا آلومینا مورد بررسی قرار گرفته است. پودر سدیم بتا آلومینا با روش حالت جامد زتا سنتز گردید و نمونه های دیسکی شکل با روش پرس تک محوره تهیه گردید. از پراش پرتو اشعه ایکس برای بررسی فازها، میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه ریز ساختار نمونه ها، تست حلقه بر روی حلقه برای اندازه گیری استحکام شکست و از امپدانس برای اندازه گیری هدایت یونی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که هدایت یونی و استحکام شکست سرامیک سدیم بتا آلومینا در حضور این دو افزدونی بهبود یافته است. افزایش هدایت یونی را می توان به افزایش دانسیته و یکنواختی ریز ساختار نسبت داد. حضور ذرات زیرکونیای پایدار شده با ایتریم به دلیل ایجاد ممانعت برای رشد ترک، منجر به بهبود خواص مکانیکی این الکترولیت می شود.