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論文

Liquid phase sintering of alumina-silica co-doped cerium dioxide CeO$$_{2}$$ ceramics

Vauchy, R.; 廣岡 瞬; 渡部 雅; 横山 佳祐; 砂押 剛雄*; 山田 忠久*; 中道 晋哉; 村上 龍敏

Ceramics International, 49(2), p.3058 - 3065, 2023/01

https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.295
 被引用回数：8 パーセンタイル：75.06(Materials Science, Ceramics)

Pure and low $$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$-SiO$$_{2}$$ co-doped ceria specimens were prepared by conventional ceramic processing using powder metallurgy. The effect of co-doping on the microstructural and structural properties of cerium dioxide was investigated by means of optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The co-addition of alumina and silica promoted liquid phase sintering (LPS) and significantly contributed to grain growth, even in the small concentrations of the present study (1 wt% and 2 wt%). A glassy-look phase precipitated at the grain boundaries, characteristic of liquid phase sintering. The addition of dopants to the formulation greatly enhanced the grain growth process without disturbing the CeO$$_{2}$$ structure.

論文

Crystal structure and electron density distribution analyses of Nd$$_{x}$$Ce$$_{1-x}$$O$$_{2-delta}$$ for electrolyte by Rietveld/ maximum entropy method

田口 富嗣; 井川 直樹; 美留町 厚; 朝岡 秀人; 三輪 周平; 逢坂 正彦

e-Journal of Surface Science and Nanotechnology (Internet), 13, p.339 - 342, 2015/06

https://doi.org/10.1380/ejssnt.2015.339

希土類元素を添加したセリアはイオン伝導および電子伝導を有するが、電子伝導に対してイオン伝導の割合が高いセリアは燃料電池用固体電極材として利用される。本研究では、Nd$$_{2}$$O$$_{3}$$を添加したセリアについて、電子伝導を低く抑えるために重要な結晶中の電子伝導経路を特定するため、X線回折実験を実施し、Rietveld解析および最大エントロピー法解析を行った。本材料の結晶構造は基本的に無添加材と同じ構造を有し、CeとNdはランダムに4${it a}$サイトを占有し、酸素は8${it c}$サイトを占有する。また、4${it a}$-8${it c}$と8${it c}$-8${it c}$サイト間に電子の伝導経路が観察された。発表ではこれら結晶構造と電子伝導経路のNd添加量依存性についても議論する予定である。

論文

Oxygen potential measurements of pyrochlore-type Zr$$_{2}$$M$$_{2}$$O$$_{7+x}$$7(M=Pu, Ce) by EMF method

音部 治幹; 中村 彰夫; 山下 利之; 小川 徹

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.652 - 655, 2002/11

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2002.10875553

パイロクロア型ジルコニアは高レベル放射性核廃棄物の処分形として幅広く研究されている。われわれは、 P-type Zr$$_{2}$$Pu(Ce)$$_{2}$$O$$_{7+x}$$の酸素ポテンシャル ($$Delta$$g(O$$_{2}$$))を測定するために、立方晶ジルコニアセンサーを用いたEMF測定装置を開発した。P-type Zr$$_{2}$$Ce$$_{2}$$O$$_{7+x}$$は、1078Kで$$Delta$$g(O$$_{2}$$)と組成xの関係が、xが0.34より大の時とxが0.34より小の時で異なった振舞いをすることがわかった。これは、x=0.34付近で酸素イオンと酸素空孔の秩序の仕方や度合いが変化したことを示しているのかもしれない。また、いろいろなxで763Kから1078Kの間で$$Delta$$g(O$$_{2}$$)と温度の関係を測定して、そこから酸素の部分モルエンタルピー$$Delta$$h(O$$_{2}$$)とエントロピー$$Delta$$s(O$$_{2}$$)を導出した。P-type Zr$$_{2}$$Ce$$_{2}$$O$$_{7+x}$$の$$Delta$$h($$_{2}$$)と$$Delta$$s(O$$_{2}$$)は、蛍石型CeO$$_{2-x}$$とは大きく異なっていることがわかった。同様な実験をP-type Zr$$_{2}$$Pu$$_{2}$$O$$_{7+x}$$でも進めており、その結果は、上述したP-type Zr$$_{2}$$Ce$$_{2}$$O$$_{7+x}$$の結果と比較する。

報告書

Energy transfer and thermal conductivity through inert matrix and nuclear fuel analogous materials

C.Degueldre*; 高野 公秀; 大道 敏彦; 福田 幸朔; P.Heimgartner*; T.Graber*

JAERI-Research 97-087, 19 Pages, 1997/11

JAERI-Research-97-087.pdf:0.87MB

ジルコニアベースのイナートマトリクス及び模擬燃料材の熱伝導率をレーザーフラッシュ法により測定し、モデル化した。測定対象は、イットリアとエルビアの一方もしくは両方を含む二元系および三元系、さらにトリアもしくはセリアを加えた四元系とした。添加物による格子定数への影響、酸素原子空孔の大きさと密度を考慮に入れて熱伝導率をモデル化した。モデル化において、格子定数の実測値と、モデルから得られた値を比較検討した。室温から950Kにおいて、ジルコニアとイットリア、エルビア及びセリアとの各固溶体の熱伝導率は、約2W・m$$^{-1}$$-K$$^{-1}$$であった。これらの均質中のエネルギー輸送について、フォトン伝導とフォノン伝導に基づいて検討した。

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