Термические и электрические свойства протон-проводящей композиционной керамики на основе Al-замещенного индата бария

Abstract

Изучены свойства композиционного образца (1-x)Ba2In1.57Al0.43O5 ∙ xBa2InAlO5 (x=0.12). Установлено, что во влажной атмосфере при температурах ниже 800 °С композит обратимо взаимодействует с парами воды с образованием протонных дефектов в структурах составляющих его фаз. Процесс гидратации сопровождается значимым повышением общей электропроводности за счет появления вклада протонного переноса. Ниже температуры 500 °С во влажном воздухе образец является преимущественно протонным проводником. При обработке композиционной керамики выше температуры эвтектики системы Ba2In1.57Al0.43O5 – Ba2InAlO5 общая электропроводность повышается в сравнении с проводимостью исходных фаз; композиционный эффект связан с формированием особой микроструктуры образца

Properties of the (1-x)Ba2In1.57Al0.43O5 ∙ xBa2InAlO5 composite sample (x=0.12) were studied. The composite was found to demonstrate a reversible water uptake at temperatures below 800oC in wet atmosphere; it leads to proton defects formation in the structures of the phases included the composite. The hydration process is accompanied by a significant increase in the total electrical conductivity due to the appearance of a proton transfer contribution. The sample is predominantly a proton conductor at temperatures below 500 °С in wet air. When the composite ceramics treated above the eutectic temperature of the Ba2In1.57Al0.43O5 – Ba2InAlO5 system, the total electrical conductivity increases compared to the conductivity of the initial phases; composite effect is related to formation of a special microstructure of the sample