ITBITB

Journal of Mathematical and Fundamental SciencesJournal of Mathematical and Fundamental Sciences

Zirconia telah disiapkan dari Zirkon konsentrat dengan metode caustic fusion. Zirkon adalah produk samping dari pabrik konsentrasi bijih timah di Pulau Bangka, Indonesia. Yttria Stabilized-Zirconia (YSZ) disiapkan dengan memperkenalkan 8 % mol oksida yttrium ke dalam zirkonia dan disinter pada 1500 C selama 5 jam. Untuk memperoleh kekosongan oksigen konstan sebesar 8 % mol dalam Zirkonia, jumlah Yttria dan Calcia yang sesuai diperkenalkan ke dalam Zirkonia dan campuran dipanaskan pada 1350 C selama 5 jam. Komposisi elemental ditentukan oleh SEM/EDX dan XRF dan parameter kisi ditentukan menggunakan metode difraksi sinar-X. Konduktivitas ionik diukur dengan spektroskopi impedansi kompleks. Hasil penelitian menunjukkan bahwa doping Yttria ke dalam Zirkonia (YSZ) dan Calcia-Yttria ke dalam Zirkonia (CYZ) memungkinkan transformasi fase Zirkonia dari tetragonal dengan ruang grup P42/nmc menjadi kubik Fm3m dan meningkatkan konduktivitas ionik. Namun, material yang disiapkan berpori dan belum memenuhi persyaratan untuk material elektrolit.

YSZ dan CYZ yang disiapkan dari konsentrat ZrSiO4 dapat memiliki konduktivitas ionik tinggi (di atas 10-4 S.cm-1) pada suhu rendah, 500 C dan memiliki potensi aplikasi dalam SOFC.Pengayaan silika pada batas butir menurunkan YSZ dan CYZ konduktivitas.Pengotor ini juga mengakibatkan struktur berpori dari material yang disinter.Pada rentang suhu 200 C – 500 C, konduktivitas CYZ lebih rendah dari YSZ karena efek batas butir.Namun, efek batas butir YSZ ditekan di atas 400 C, yang berarti CYZ dapat memiliki konduktivitas yang sebanding atau lebih tinggi dari YSZ pada suhu yang lebih tinggi.

Berdasarkan hasil penelitian ini, beberapa saran penelitian lanjutan dapat diajukan. Pertama, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh rasio CaO dan Y2O3 terhadap sifat-sifat material CYZ, terutama pada suhu yang lebih tinggi dari 500 C, untuk mengoptimalkan konduktivitas ionik. Kedua, penelitian tentang metode preparasi alternatif yang dapat menghasilkan zirkonia dengan porositas yang lebih rendah dan distribusi ukuran butir yang lebih homogen, seperti teknik sol-gel atau metode hidrotermal, perlu dieksplorasi. Ketiga, investigasi lebih mendalam mengenai mekanisme difusi ion oksigen pada batas butir material CYZ, termasuk identifikasi fase-fase sekunder yang mungkin terbentuk, dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang faktor-faktor yang memengaruhi konduktivitas ionik.

Read online
File size348.83 KB
Pages10
DMCAReport

Related /

ads-block-test