Applications selon Bauerle du tracé des diagrammes d’admittance complexe en électrochimie des solides^*

II. — Étude de la conductivité de la zircone stabilisée à l’yttrium

Laboratoire d’Électrochimie des Solides, École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble, Domaine Universitaire, 38401 Saint-Martin d’Hères , France.

Résumé

Des mesures d’admittance ont été effectuées sur des cellules symétriques du type

O₂, Métal/(ZrO₂)_0,91(Y₂O₃)_0,09/Métal, O₂.

Les résultats expérimentaux ont permis de proposer une nouvelle interprétation des propriétés diélectriques des électrolytes solides à base de zircone stabilisée à l’oxyde d'yttrium. Des échantillons frittés de différentes puretés et des monocristaux ont été étudiés dans le cadre de cette interprétation. Les résultats obtenus montrent que :

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  une partie des impuretés dissoutes dans l’électrolyte est ségrégée aux joints de grains lorsque la température s’abaisse; ce phénomène est réversible;

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  le « vieillissement » des zircones stabilisées résulte habituellement de deux phénomènes distincts et dépend iortcment du degré de pureté de l’électrolyte;

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  les impuretés jouent un rôle notable dans la conductivité des zircones stabilisées à basse température.

Abstract

Admittance measurements were carried out with symmetrical cells of the type:

O₂, Metal/(ZrO₂)_0,91(Y₂O₃)_0,09/Metal, O₂.

The experimental results suggested a new interpretation of the dielectric properties of the classical electrolytes based on yttria stabilized zirconia. Sintered samples of different degrees of purity and single crystals were studied. The results show that :

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  part of the impurities dissolved in the electrolyte forms second phase at the grain boundaries as the temperature is lowered. This phenomenon is reversible.

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  aging of stabilized zirconia is usually a combination of two different processes and depends strongly upon purity of the electrolyte.

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  impurities play a noticeable part in the ionic conductivity of stabilized zirconia at low temperature.