Keramische Protonenleiter mit perowskitartiger Struktur:
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1995
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1
INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN, KONSTANTEN UND SYMBOLE.V
ZUSAMMENFASSUNG.1
1 EINFUEHRUNG. 3
1.1 PROBLEMSTELLUNG.3
1.2 ZIEL UND METHODIK DER ARBEIT.5
1.3 GRUNDLAGEN.6
1.3.1 ZUM BEGRIFF KERAMIK .6
1.3.2 PEROWSKITSTRUKTUR.7
1.3.3 FESTELEKTROLYTE.9
1.3.4 HOCHTEMPERATUR-BRENNSTOFFZELLEN.11
1.3.5 DEFEKTCHEMIE VON PROTONENLEITENDEN OXIDEN.14
1.4 SYSTEMWAHL.21
2 PRAEPARATION UND ANALYTIK.25
2.1 GERAETE.25
2.2 PULVERHERSTELLUNG.27
2.2.1 VERWENDETE CHEMIKALIEN.27
2.2.2 DAS KARBONAT/OXID-VERFAHREN.28
2.2.3 DAS NASSCHEMISCHE NITRATVERFAHREN.31
2.2.4 BELADUNGSVERSUCHE.34
2.3 ANALYTIK.35
2.3.1 KOMGROESSENBESTIMMUNG DER PULVER.35
2.3.2 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE.38
2.3.3 ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE.40
2.3.4 CHEMISCHE ANALYSEN.42
2.3.5 THERMISCHE ANALYSEN. 45
2.3.6 DICHTEBESTIMMUNG.48
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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II
3 MAGNETISCHE UNTERSUCHUNGEN.
3.1 EINLEITUNG.61
3.2 PARAMAGNETISMUS BEI IONEN SELTENER ERDEN.51
3.3 EXPERIMENTELLES.65
3.4 ERGEBNISSE.66
3.5 DISKUSSION.
60
4 ROENTGEN- UND NEUTRONENDIFFRAKTOMETRIE.63
4.1 EINLEITUNG.63
4.2 THEORIE.64
4.3 BISHERIGE ARBEITEN.69
4.4 EXPERIMENTELLES.70
4.5 ERGEBNISSE.71
4.5.1 KRISTALLSTRUKTUREN VON CERATEN UND ZIRKONATEN.71
4.5.2 EINFLUSS DER DOTIERUNG.79
4.5.3 EINFLUSS DER TEMPERATUR.80
4.5.4 EINFLUSS DER BELADUNG MIT WASSER UND WASSERSTOFF.82
4.5.5 BELADUNGEN UNTER ERHOEHTEM WASSERDAMPFDRUCK.82
4.5.6 CERAT-ZIRKONAT-MISCHKRISTALLE.83
4.6 DISKUSSION.84
5 QUASIELASTISCHE NEUTRONENSTREUUNG.89
5.1 EINLEITUNG.89
5.2 THEORIE.90
5.2.1 WASSERSTOFF-DIFFUSION IN FESTKOERPERN.90
5.2.2 DIFFUSIONSKOEFFIZIENTEN.91
5.2.3 NEUTRONENSTREUUNG.93
5.2.3.1 KEMSTREUUNG UND KORRELATIONSFUNKTIONEN.93
5.2.3.2 QUASIELASTISCHE NEUTRONENSTREUUNG.96
5.2.4 SPRUNGMECHANISMEN DER TRANSLATORISCHEN DIFFUSION.97
5.2.4.1
CHUDLEY-ELLIOTT-MODELL.97
5.2.4.2 ZWEI-ZUSTANDS-MODELL.99
5.3 EXPERIMENTELLES.102
5.3.1 PROBE.102
5.3.2 NEUTRONENQUELLE UND NEUTRONENSPEKTROMETER.103
5.4 DATENAUSWERTUNG.105
5.4.1 NUMERISCHE ANPASSUNG.106
III
5.4.2 ANALYSENSTRATEGIE UND RECHNERPROGRAMME.106
5.4.3 UNTERGRUNDKORREKTUR.107
5.4.4 AUFLOESUNGSKORREKTUR.108
5.4.5 MEHRFACHSTREUKORREKTUR.108
5.5 ERGEBNISSE.109
5.5.1 MODELLUNABHAENGIGE AUSWERTUNG.109
5.5.2 AUSWERTUNG IM RAHMEN DES ZWEI-ZUSTANDS-MODELLS.114
5.5.3 VERGLEICH MIT DEN ELEKTROCHEMISCHEN ERGEBNISSEN.120
5.6 DISKUSSION.122
6 KONZENTRATIONSZELLEN-EXPERIMENTE.125
6.1 EINLEITUNG.125
6.2 THEORIE.126
6.3 BISHERIGE ARBEITEN.128
6.4 EXPERIMENTELLES.129
6.5 ERGEBNISSE.131
6.5.1 WASSERDAMPF-KONZENTRATIONSZELLE (SCC).132
6.5.2 WASSERSTOFF-KONZENTRATIONSZELLE (HCC).133
6.5.3 SAUERSTOFF-KONZENTRATIONSZELLE (OCC).134
6.6 DISKUSSION.136
7 IMPEDANZSPEKTROSKOPIE UND DIELEKTRISCHE RELAXATION.139
7.1 EINLEITUNG.139
7.2 THEORIE.140
7.2.1 IMPEDANZSPEKTROSKOPIE.141
7.2.2 DIELEKTRISCHE RELAXATION.143
7.3 BISHERIGE ARBEITEN.144
7.4 EXPERIMENTELLES.147
7.4.1 MESSPLATZ FUER DIE M-SZYW-IMPEDANZSPEKTROSKOPIE.147
7.4.2 EINSTELLUNG DER GASZUSAMMENSETZUNG.148
7.4.3 PROBE UND PROBENHALTER.150
7.4.4 PRINZIP UND ABLAUF DER MESSUNGEN.151
7.5 DATENAUSWERTUNG.152
7.6 ERGEBNISSE.155
7.6.1 UEBERSICHT DER MESSREIHEN.155
7.6.2 CERATE. 156
7.6.2.1 EINFLUSS DER TEMPERATUR.156
IV
1.6.2.2
EINFLUSS DER GASPHASE.165
7.OE.2.3 EINFLUSS DES DOTIERIONS.170
7.6.2.4 EINFLUSS DER DOTIERKONZENTRATION.171
7.6.2.5 DIELEKTRISCHE RELAXATION.174
7.6.3 ZIRKONATE.177
7.6.4 CERAT-ZIRKONAT-MISCHKRISTALLE.179
7.7 DISKUSSION.181
8 ELEKTROCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUR ELEKTRODENKINETIK.185
8.1 EINLEITUNG.185
8.2 THEORIE.186
8.3 BISHERIGE ARBEITEN.190
8.4 EXPERIMENTELLES.190
8.5 ERGEBNISSE.193
8.5.1 MIKROSTRUKTUR.193
8.5.2 EINFLUSS DER TEMPERATUR.194
8.5.3 EINFLUSS DER GASPHASE.198
8.5.4. IMPEDANZSPEKTROSKOPIE.201
8.6 DISKUSSION.205
9 BRENNSTOFFZELLE.209
9.1 EINLEITUNG.209
9.2 THEORIE.209
9.3 BISHERIGE ARBEITEN.210
9.4 EXPERIMENTELLES.211
9.5 ERGEBNISSE.212
9.6 DISKUSSION.216
10 SCHLUSSFOLGERUNGEN.217
LITERATUR UND ANMERKUNGEN.223
VEROEFFENTLICHUNGEN.233
DANKSAGUNG.235 |
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