Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2" -> 15

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю.Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 336 c.
ISBN 5-03-000071-2
Скачать (прямая ссылка): chem_t_v.pdf
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 124 >> Следующая

Проблема поляризации границ может быть решена путем использования обратимых электродов, т. е. электродов, которые одновременно обладают как электронной проводимостью, так
* За материалами, в которых проводимость возникает в результате смешения ионных кристаллов с высокодисперсной фазой, закрепилось название «дисперсоиды». — Прим. перев.
13.3. Методы измерения проводимости
41
и проводимостью по тем ионам, которые подвижны в твердом электролите. Жидкий натрий — обратимый электрод для р-гли-нозема; на его границе с электролитом устанавливается равновесие:
Ыа+ + е 38=*: №
Поляризация не возникает, так как ион Ш+ может легко пересекать границы электрод/электролит в обоих направлениях.
Весьма интересны электроды из материалов с широкой об- у ластыо гомогенности*, предложенные впервые Стилом. Эти об-

Время
Рис. 13.20. Поляризация блокирующих электродов при измерениях на постоянном токе, а — схема ячейки; б — изменения тока по времени.
ратимые электроды меняют свой состав при введении или удалении подвижных ионов. Примером могут служить вольфрамовые бронзы Ма^Оз, в которых ионы N3+ весьма подвижны. Материнская по отношению к этим соединениям структура \\Юз образована октаэдрами АУОб, которые сочленены друг с другом вершинами (рис. 2.13). Такая каркасная структура пронизана трехмерной сеткой взаимосвязанных каналов, вдоль которых могут мигрировать катионы Ыа+ или других щелочных металлов. Химические реакции в электродах, происходящие при введении или удалении катионов, связаны с изменением степени окисления вольфрама:
Дихалькогениды переходных металлов со слоистыми структурами, в частности ТЧБг, благодаря своей способности образовывать соединения внедрения с широкими областями гомоген
* Автор относит эти материалы к твердым растворам. Хотя в общем случае последние действительно могут служить материалами для обрати-, мых электродов, приведенные ниже конкретные примеры в советской научной литературе принято относить не к твердым растворам.—Прим, перев.'
42
13. Ионная проводимость и твердые электролиты
ыости («интеркалаты» щелочных металлов) перспективны как электродные материалы. Щелочные ионы входят в структуру, раздвигая слои Т182, и образуют при этом фазы переменного состава типа ЫХЛ32 (рис. 2.9), где 0^л:^1. Эта реакция обратима, и при удалении ионов 1л+ структура ПЭг полностью восстанавливается.
13.3.2. Измерения на переменном токе
Альтернативой метода измерения проводимости на постоянном токе являются измерения на переменном токе, выполненные в широком диапазоне частот. На основании этих измерений в удачном случае получают, кроме проводимости на постоянном токе, информацию об электродной емкости, емкостях и сопротивлениях межкристаллитиых границ, а также о вкладе электронной проводимости.
-/V/-~|

Рис. 13.21. Схема моста Уитстона для измерений ^ и С.
Рис.- 13.22 Эквивалентная схема для поликристаллического твердого
электролита. 7?гз, Сгз — сопротивление и емкость границ зерен; /?0б, Соб — объемные сопротивление и емкость; /?э — электронное сопротивление; СДс — приэлектронная емкость двойного слоя.
Измерения на переменном токе часто проводят, используя электрическую схему типа моста Уитстона; при этом сопротивление Я и емкость С изучаемого образца уравновешиваются переменными резисторами и конденсаторами (рис. 13.21). Переменные элементы и С могут быть соединены параллельно (так называемый мост адмиттанса, рис. 13.21) или последовательно (импедансный мост). Основная проблема измерений проводимости на переменном токе заключается в правильной
13.3. Методы измерения проводимости
43
интерпретации результатов, которая усложняется тем, что эквивалентная схема ячейки (т. е. схематическое представление последней в виде комбинации сопротивлений и емкостей), как правило, неизвестна и, по сути, образец с примыкающими электродами представляет собой электрический «черный ящик». Это означает, что величины R и С, найденные при уравновешивании моста на какой-либо фиксированной частоте, совсем не обязательно должны соответствовать реальным R и С образца или ячейки. Поэтому необходимо проводить измерения в широком интервале частот и выделять ту область, где измеряемые величины соответствуют истинному объемному сопротивлению образца.
Многие измерения на переменном токе выполнены с применением блокирующих электродов из золота. В этом случае не происходит разряда ионов или других реакций на границе электрод— электролит и, следовательно, эта граница может быть эквивалентно представлена как емкость двойного слоя Сдс, типичная величина которой составляет 1 • 10~6 Ф/см2. Емкость двойного слоя последовательно соединена с сопротивлением образца. В поликристаллических материалах общее сопротивление образца представляет собой сумму объемного сопротивления зерен Яоб и межзеренного сопротивления Ягз (иначе сопротивления границ зерен) (рис. 13.22). Rr3 шунтировано емкостью границ зерен Стз, величина которой обратно пропорциональна толщине межзеренного граничного слоя. Емкость плоского конденсатора определяется выражением
Предыдущая << 1 .. 9 10 11 12 13 14 < 15 > 16 17 18 19 20 21 .. 124 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed