The effect of $Al_2O_3$ on mechanical strength and microstructure of TZ-8YS solid oxide fuel cell electrolyte

$Al_2O_3$가 TZ-8YS SOFC 전해질의 기계적 강도 및 미세구조에 미치는 영향

  • 배동식 (한국과학기술연구원 세라믹스연구부) ;
  • 이준성 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 최성철 (한양대학교 무기재료공학과) ;
  • 한경섭 (한국과학기술연구원 세라믹스연구부)
  • Published : 1998.02.01

Abstract

The electrical and mechanical properties of the 8 mol% yittria-stabilized zirconia and alumina composites have been examined as a function of the alumina content. The 3-point bending strength and fracture toughness of the composites increased with increasing alumina content up to 20 wt%. The average grain size of the composites decreased with increasing alumina content up to 20 wt%. The composite with 5 wt% $Al_2O_3$ showed a 3-point bending strength of 310 MPa and fracture toughness about $7.8MPa\cdot\textrm m^{1/2}$. The electrical conductivity of the composites at $1000^{\circ}C$ increased slightly with increasing alumina content up to 10 wt% and decreased monotonically with alumina content. The conductivity of the TZ-8YS with 5 wt% alumina was 0.4 S/cm at $1000^{\circ}C$.

8mol%의 이트리아 안정화 지르코니아에 알루미나를 첨가하여 복합체를 제조하고 이때 알루미나 함량에 따른 전기 및 기계적 성질을 조사하였다. 3-점 곡강도와 파괴강도 값은 알루미나 함량이 20wt%까지 증가하였고, 복합체의 평균입자크기는 알루미나 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 5wt%의 알루미나를 첨가하여 $1600^{\circ}C$, 2시간 유지하여 제조한 복합체의 3점 곡강도는 310MPa, 이때 파괴강도는 $7.8MPa\cdot\textrm m^{1/2}$이였다. 복합체의 전기 전도도 값은 알루미나 첨가량이 10wt%까지는 약간 증가하다가 그 이후로는 감소하였다. 알루미나 5wt% 첨가하여 $1600^{\circ}C$, 2시간 소결한 복합체의 전기 전도도는 0.4S/cm이였다.

Keywords

References

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