The dense sintered bodies with >95% theoretical densities were successfully obtained from the $BaZrO_3,\;BaCeO_3,\;Ba(Zr_{0.7}Ce_{0.3})O_3$ solid solution, and core-shell structured $0.7BaZrO_3-0.3BaCeO_3$ composite powders prepared by sol-gel methods. The activation energy of $Ba(Zr_{0.7}Ce_{0.3})O_3$ solid solution calculated from the Arrhenius plot of the proton conductivities was similar to that of $BaZrO_3$. The activation energy of core-shell structured $0.7BaZrO_3-0.3BaCeO_3$ composite, however, was much lower than that of $BaZrO_3$ or $Ba(Zr_{0.7}Ce_{0.3})O_3$ solid solution, and was very similar to that $BaCeO_3$. These results could be assigned to the Ce-rich grain boundary which was clearly observed by EDX in core-shell structured $0.7BaZrO_3-0.3BaCeO_3$ composite.
In this work, nano size $BaCeO_3$, which is a possible flux pinning medium of melt processed $YBa_{2}Cu_{3}O_x$ superconductor, was synthesized by the conventional solid state reaction method using powders. $BaCeO_3$ and $CeO_2$ were mixed thoroughly using a ball milling for 24 hours and calcined at $1200^{\circ}C$ for 5 hours for the formation $BaCeO_3$ powder. The obtained $BaCeO_3$ powder was attrition milled at various milling times of 60 min, 120 min and 240 min. The $BaCeO_3$ powders of various milling times were mixed with $YBa_{2}Cu_{3}O_x$ powder. Seed melt processed $YBa_{2}Cu_{3}O_x$-$BaCeO_3$ (15wt.%) superconductors were prepared and the superconducting properties were investigated. It was found that $T_c$ of $Y_{1.5}Ba_{2}Cu_{3}O_x$ samples was not significantly affected by $BaCeO_3$ addition, but $J_c$ of samples was increased by $BaCeO_3$ addition. The $J_c$ improvement by fine $BaCeO_3$ powder (120 min attrition-milled) was effective at low magnetic fields less than 2 T.
BaCeO3 페롭스카이트 구조의 Ce4+ 자리에 3가의 양이온 (La3+, Yb3+, Al3+)을 10 mol% 첨가하여 열처리한 후 전기적 특성을 관찰하였다. 전기전도도 측정 결과 모든 조성에서 질소분위기에서 측정한 경우보다 대기 중에서 측정한 경우의 전기전도도가 높게 측정되었으며 이러한 경향은 온도가 높아질수록 두드러졌다. 전기전도도는 BaCe0.9Yb0.1O3-$\delta$조성에서 가장 높았고 BaCe0.9Al0.9O3-$\delta$ 조성에서 가장 낮았다. proton의 수송율(transference number)을 기전력 측정법을 통해 비교한 결과 Al을 첨가한 조성에서 모든 온도에 걸쳐 가장 높은 proton의 수송율을 얻을 수 있었다.
$BaTiO_3$는 일반적으로 $BaCO_3$와 $TiO_2$의 고상반응으로 얻어지는데 BaO의 활성이 높고 이차상이 생성되므로 순수하게 합성하기가 어렵다. 순수한 $BaTiO_3$를 얻기 위해서 공침법, 가수분해법등이 연구되고 있으나 출발 원료가 비싸고 제조 공정상 문제로 고상반응으로 합성한 것과 별차이가 없다. 그래서 고상반응의 공정을 개선하는 연구가 다시 진행되고 있으며 본 연구에서도 $BaTiO_3$를 고상반응으로 합성할 때 물성에 좋지 않은 영향을 주는 이차상인 $Ba_2TiO_4$의 생성기구를 밝히고, 그것을 조절하려 했다. $BaTiO_3$의 이론조성중 Ba가 과잉인 영역에서는 $Ba_2TiO_4$가 $TiO_2$가 과잉인 영역에서는 $BaTiO_2O_5$와 $BaTiO_3O_7$이 소지의 팽창에 원인이 되었다. 환원에서 소결되는 $CeAIO_3$와 $BaTiO_3$계의 유전체는 공기중에서 $CeAIO_3$가 분해되고 이때 생성되는 $CeO_2$가 $BaTiO_3$의 전기적 물성에 큰 영향을 주었다.
$CeO_2$를 첨가한 Y-Ba-Cu-0 초전도체를 포정반응을 포함한 준용용법으로 제조하여 미세조직과 초전도성을 관찰하였다. 첨가한 $CeO_2$는 포정반응중에 $BaCeO_3$로 변화하였으며, 이 $BaCeO_3$는 방향성 성장한 1-2-3 초전도상의 기지에 미세하게 분산된다. 초전도체의 $T_{c}$는 첨가된 $CeO_2$함량에 관계없이 90K 이상으로 매우 높았다. 이는 준용융공정을 적용함으로서 제2상물질을 초전도상으로부터 분리할 수 있었기 때문으로 사료된다.
We have fabricated good quality superconducting YBa$_2$Cu$_3$$O_{7-x}$(YBCO) thin films on Hastelloy(Ni-Cr-Mo alloys) metallic substrates with CeO$_2$and BaTiO$_3$buffer layers in-situ by pulsed laser deposition in a multi-target processing chamber. YBCO film with CeO$_2$single buffer layer shows T$_{c}$ of 71.64 K and the grain size less than 0.1${\mu}{\textrm}{m}$. When BaTiO$_3$ is used as a single buffer layer, the grain size of YBCO is observed to be larger than that of YBCO/CeO$_2$by 200 times and the transition temperature of the film is enhanced to be about 84 K. CeO$_2$/BaTiO$_3$double buffer layer has been adopted to enhance the superconducting properties, which results in the enhancement of the critical temperature and the critical current density to be about 85 K and 8.4$\times$10$^4$ A/$\textrm{cm}^2$ at 77 K, respectively mainly due to the enlargement of the grain size of YBCO film.ilm.
Mixed-conducting oxide powders, $BaCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ (BCY) and $SrCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ (SCY) powders have been prepared by a solid-state reaction method. Xray diffraction patterns of the prepared powders showed the sharp peaks of the $BaCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ and $SrCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ phases. The oxide powders that were prepared by attrition milling showed rather large particles and severe necking between particles in FE-SEM images as well as residual reactant ($BaCO_3$) and secondary phases ($SrCeO_3$ and $CeO_2$) in XRD patterns. The oxide powders prepared using ball milling showed particles under approximately 500 nm and typical XRD patterns of the $BaCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ and $SrCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ phases. Ceramic membranes of the $BaCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ and $SrCe_{0.9}Y_{0.1}O_{2.95}$ phases were fabricated by the aerosol deposition method using the oxide powders synthesized.
The effect of $BaF_2$ flux in $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$(YAG:Ce) formation was investigated. Phase transformation of $Y_3Al_5O_{12}$(YAG) was characterized by using XRD, SEM, and TEM-EDS, and it was revealed that the sequential formation of the $Y_4Al_2O_9$(YAM), $YAlO_3$(YAP) and $Y_3Al_5O_{12}$(YAG) in the temperature range of 1000-1500$^{\circ}C$. Single phase of YAG was revealed from 1300$^{\circ}C$. In order to find out the effect of $BaF_2$ flux, three modeling experiments between starting materials (1.5$Al_2O_3$-2.5$Y_2O_3$, $Y_2O_3$-$BaF_2$, and $Al_2O_3$-$BaF_2$) were done. These modeling experiments showed that the nucleation process occurs via the dissolution-precipitation mechanism, whereas the grain growth process is controlled via the liquid-phase diffusion route. YAG:Ce phosphor particles prepared using a proposed technique exhibit a spherical shape, high crystallinity, and an emission intensity. According to the experimental results conducted in this investigation, 5% of $BaF_2$ was the best concentration for physical, chemical and optical properties of $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$(YAG:Ce) that is approximately 10-15% greater than that of commercial phosphor powder.
Barium cerate ($BaCeO_3$) related perovskite ceramics currently dominate the high-temperature proton conductor field. Unfortunately, these materials have very stringent environmental limitations necessitating the costly and complex conditioning or cleaning of the application feed-gas. Commercial realization has been hampered, in part, because of the reactivity of $BaCeO_3$ with $CO_2$, and to some extent $H_2O$. And sintered $BaCeO_3$ decomposed at a rate comparable to the powder samples. In this article, the chemical stability and the structural changes of $BaCe_{0.9-X}Y0.1La_XO_{3-\delta}$ (X=0, 0.1, 0.2) have been systematically investigated in the atmosphere containing carbon dioxide ($CO_2$) and water vapor ($H_2O$). The sintering characteristics were studied in $1600^{\circ}C$, sintered pellets disintegrate and decompose upon contacting boiling water on the surface only.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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