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Bi3NbO7电解质的相变动力学行为研究

王先平程帜军方前锋

中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室

摘要:Bi2O3-Nb2O5固溶体在0-30%的Nb2O5范围内根据Nb含量的高低,可以分别形成具有单斜、正交、立方和四方相的Bi-Nb-O化合物。在这一体系中, Nb2O5份数为25%的Bi3NbO7化合物是近年来发展起来的新型固体电解质,具有内禀氧空位浓度高,中温电性能好的特点。根据合成温度的不同,可以分别得到具有单一立方结构或四方结构的Bi3NbO7化合物。变温X-ray衍射结果显示:立方相的Bi3NbO7在800-900℃范围内不稳定,逐渐向四方相转变;而当温度高于900℃时,所得到的四方结构又会进一步向立方结构转变,其中,在900-930℃温区内为四方/立方混合相,高于930℃则为单一立方相。本文采用交流阻抗谱方法研究了 BijNbO7化合物立方→四方结构相变的动力学过程,在810-840℃温区内,等温测量了立方相的Bi3NbO7向四方相转变过程中,电导率随时间的演化过程。发现在可比温度下,四方相的电导率明显高于立方相Bi3NbO7的电导率。利用 Johson-Mehl-Avrami方程对数据进行了分析:α(t)=1-exp(-kt)",其中α为已转变份数, n为Avrami指数,k=k0exp(-E/kBT)为与成核和生长有关的常数,E为相交激活能, kB为Boltzmann常数,T为温度。得到相变动力学参数为n≈1.5和E=3.5 eV。这一结果表明Bi3NbO7中立方相→四方相的结构转变属于三维扩散型相变。
会议名称:

2006年中国固态离子学暨国际电动汽车动力技术研讨会

会议时间:

2006-09

会议地点:

中国湖南长沙

  • 专辑:

    工程科技Ⅱ辑

  • 专题:

    电力工业

  • 分类号:

    TM910.4

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