Отчёт по практике: Отчет по преддипломной практике (Синтез и изучение транспортных свойств композитов на основе оксидов индия и висмута)

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время материалы с высокой смешанной ионно-электронной проводимостью нашли широкое применение в различных электрохимических устройствах, например, в топливных элементах, газовых сенсорах, керамических мембранных реакторах и др.
Одно из наиболее перспективных направлений - мембранные технологии, позволяющие получать кислород высокой чистоты из воздуха и других кислородсодержащих сред [1]. Этот процесс можно осуществить при помощи ионотранспортных мембран, изготовленных из керамики или композитов со смешанной электронно-ионной проводимостью. Для создания композитных мембранных материалов с высокими транспортными характеристиками необходимо подобрать хороший электронный проводник, химически и термически совместимый с нестабилизированным оксидом висмута, являющимся рекордсменом среди кислород-ионных проводников в средней области температур (730 - 820 °С) [2]. Подбор электропроводящего материала, химически совместимого с оксидом висмута, является сложной задачей, поскольку с большинством элементов таблицы Менделеева он образует слабопроводящие соединения, которые понижают либо общую электронную, либо общую ионную проводимость композитов [3 - 4]. Помимо описанных трудностей химической совместимости, для оксида висмута достаточно проблематично подобрать и термически совместимого партнера: известно, что при полиморфном превращении оксид висмута претерпевает значительное изменение объема, сопровождающееся растрескиванием керамики на его основе [5]. В дипломной работе предпринята попытка решить вышеописанные проблемы и создать среднетемпературный композиционный материал с высокой смешанной проводимостью, перспективный для применения в задачах мембранного выделения чистого кислорода из воздуха. В данном отчете представлены методики и результаты испытаний композитов на основе оксида индия и висмута.