해피레포트 - [재료공학실험] 세라믹의 이온전도도 실험

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :[재료공학실험] 세라믹의 이온전도도.hwp 문서분량 : 4 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 14.06.06 / 14.06.06 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
1. 실험 목적 : 고체 전해질의 저항을 측정하여 이온전도도를 계산 할 수 있다. 여기서는 YSZ(Yttrium stabilized Zirconia)에서의 산소 이온 전도를 측정한다. 2. 이론적 배경 (YSZ)란 지르코니아에 이트리아가 첨가됨으로써 Zr4+이온 중 일부가 Y3+로 대체된다. 이에따라 4개의 O2- 이온 대신 3개의 O2- 이온으로 대체되며 결과적으로 산소빈자리(oxygen vacancy)가 만들어진다.

본문일부/목차
2.1 Yttrium stabilized zirconia에서의 산소 이온 전도 - YSZ 혹은 ScSZ 에서의 이온 전도도는 ZrO2에서 Zr+4 대신 Y+3 혹은 Sc+3로 치환되면서 생기는 음이온 vacancy에 의한 전도도이다. 4개의 O2-를 3개의 O2-가 대체되면서 산소 이온 vacancy가 만들어지며 이러한 결함에 의한 mass transport를 위한 path의 형성에 의해 산소이온의 전도가 일어난다. 즉, impurity에 의한 defect의 형성이 주된 이온전도의 mechanism이 된다. 산소 이온전도는 온도에 의한 함수로 표현할 수 있으며, 온도에 따른 rate의 증가는 Arrhenius equation으로 표현하여 산소이온의 온도에 따른 activation energy를 구할 수 있다. 2 산화물 전해질 이온전도도 측정 - 이온전도도는 연료전지의 전체 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 소결한 pellet을 two point probe 방식으로 측정하며, 교류 회로에서의 전류를 가하였을 경우, 나타나는 전압의 차이 값으로부터 전압과 전류의 비인 impedance를 측정하여 저항 값을 측정한다. 이온전도도는 저항에 반비례하며, 이온전도도의 단위는 S/cm로써 아래 식으로 나타낼 수 있다.

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