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Solute effect on grain growth in ceria ceramics

Authors
Journal
Journal of the European Ceramic Society
0955-2219
Publisher
Elsevier
Publication Date
Volume
14
Issue
4
Identifiers
DOI: 10.1016/0955-2219(94)90070-1

Abstract

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung von CeO 2-Keramiken, die mit Y 2O 3 (0–10 mol%) dotiert sind, über das übliche mechanische Mischen und eine Festkörperreaktion der Oxide beschrieben. Die Zusammensetzungen wurden bei 1500°C drei Stunden lang kalziniert, um eine Lösung zu bilden, und anschließend gemahlen, um eine durchschnittliche Teilchengröße von 0·5 μm beizubehalten. In verschiedenen Stadien wurden die Zusammensetzungen in Hinsicht auf chemische Zusammensetzung, Mischkristallbildung, Pulverteilchengrößenverteilung und spezifische Oberfläche charakterisiert. Das Verdichtungsverhalten wurde mit Hilfe der Hochtemperatur-Dilatometrie untersucht. Proben mit nahezu theoretischer Dichte wurden durch Sintern bei 1600°C für sechs Stunden erhalten. Mikrostrukturuntersuchungen zeigten eine kleine Korngröße (z.B. ∼1·5 μm für Zusammensetzungen mit 1·0 mol% Y 2O 3) mit enger Größenverteilung und intergranularer Porosität. Eine reziproke Abhängigkeit der Korngröße vom Dotierungsgehalt wurde beobachtet, was nahelegt, daß Y 2O 3 als Kornwachstumshemmer für die CeO 2-Matrix wirkt. Diese Beziehung wurde auf der Basis des momentan akzeptierten Modells der durch Raumladung verursachten Korngrenzense-gregation der Dotierungsionen.

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