Твердый электролит на основе диоксида циркония, полученный методом пленочного литья

摘要

Рассмотрена возможность применения пленочного литья для изготовления пластин твердого электролита толщиной 100 - 300 мкм из диоксида циркония, стабилизированного оксидами скандия и церия. Для получения достаточно тонких (менее 1 мм толщиной) керамических листов использован метод шликерного литья на движущуюся ленту. В данной работе был использован органический шликер на основе азеотропной смеси изопропилового спирта и метил этил кетона. Дан анализ влияния растворителей на свойства получаемой пленки и спеченной керамики. В качестве пластификаторов рассмотрены: дибутилфталат, полиэтиленгликоль и бензил-бутилфталат, эффективность которых основана на возможности получения с их помощью шликера вязкостью 2000 - 4000 мПа-с. Наиболее оптимальным в качестве временной связки оказалось использование поливинилбутираля, так как его удаление удовлетворительно обеспечивается плавным режимом обжига пластинчатых керамических заготовок. Наибольшая плотность керамических пластин достигнута при температуре обжига 1500°C. Показано, что "рабочей" областью полученного твердого электролита является 800 - 850°C, поскольку в этой области регистрируется максимальная ионная проводимость (более 0,15 Ом~(-1)-см~(-1)).