Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik, Türkiye
Tez Danışmanı: Mehmet Arı
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu çalışmada, nano-(Bi2O3)1-x-y-z-t (Er2O3)x (Eu2O3)y (Gd2O3)z (Ho2O3)t beşli heterojen karışımları katı hal reaksiyonları ile atmosferik koşullarda hazırlandı. Karışımlardaki lantanit oksitlerin katkılama oranı belirli bir stokiyometriye göre düzenlendi. Toz ve palet formda hazırlanan numunelerin yapısal karakterizasyonu XRD tekniği ile gerçekleştirildi. Karışımlarda katkı oranı %35 ‘den daha az olan numunelerin kırınım deseni kübik saf fcc δ-fazının kırınım deseni ile çakıştırıldı. Bununla birlikte SOFC uygulamaları açısından ideal katı elektrolit %25 katkılama oranı ile hazırlanan (Bi2O3)0.75 (Er2O3)0.05 (Eu2O3)0.05 (Gd2O3)0.05 (Ho2O3)0.10 karışımı olabilir. Bu karışımın yarı maksimum pik genişliği (FWHM) ve ortalama kristal boyutu saf kübik fazın değerleriyle örtüşmektedir. Diğer taraftan daha yüksek katkı oranı ile hazırlanan karışımların XRD deseni, daha yayvan pik oluşumları içermektedir. Bu durumun daha yüksek FWHM değerinin oluşmasına ve dolayısıyla ortalama kristal boyutunun azalmasına yol açtığı düşünebilir. Buna ek olarak % 80 katkı oranı ile hazırlanan karışımın XRD deseni, daha karmaşık yapının oluştuğunu işaret etmektedir. Tüm karışımların 750 °C’de elektriksel iletkenlikleri kıyaslandığında en yüksek iletkenlik değeri 1.44 x 10-2 Ω-1.cm-1 ile % 25 katkılama ile hazırlanan karışıma aitti. Diğer taraftan karışımdaki katkılama oranı arttıkça iletkenlik aktivasyon enerjilerinin yükseldiği görüldü. Karışımların hesaplanan aktivasyon enerjilerinin 0.40 eV ile 1.11 eV aralığında değiştiği gözlendi. Sıcaklığa bağlı elektriksel iletkenlik grafikleri ve DTA eğrileri birlikte değerlendirildiğinde, faz geçişi sadece %20 oranında katkılanan karışımda gözlendi. Karışımların çekilen SEM resimleri ve EDX desenleri üzerinden yüzey analizleri değerlendirildi. Özellikle %35 katkılama oranı üstüne çıkıldığında, tanecik sınır yapısının keskin bir şekilde değiştiği gözlendi.