High-pressure (GPa) impedance measurements based on an indentation-induced local stress field and development of a new glass electrolyte

基于压痕引起的局部应力场的高压 (GPa) 阻抗测量和新型玻璃电解质的开发

• 批准号: 23686095
• 负责人: DAIKO Yusuke
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology (2013)University of Hyogo (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23686095/
• 关键词: 圧子圧入法; 高圧インピーダンス; アンビルセル; 活性化体積; 燃料電池; ガラス; イオン伝導; 分相; インデンテーション; プロトン伝導

Electrical measurements of conducting and dielectric materials under high pressures (in the order of GPa) reveal important information regarding orbital overlaps, electronic states, changes in transition temperatures, and activation volumes. In this study, we demonstrate a new method for high-pressure impedance measurements, up to ~4 GPa, utilizing an indentation-induced local stress field. The current system does not require any pressure mediums or pressure calibrations. The deltaV for O2- ion conduction in 10 mol% Y2O3-doped zirconia at 500oC was estimated to be 3.0 cm3 mol-1. deltaV increased with increasing temperatures from 500 to 600oC. The technique also allows the concurrent determination of the effective elastic modulus by fitting the experimental data obtained from the indentation load-depth profile curves with the Hertzian elastic model. The experimental values were consistent with the theoretical values.

对导电和介电材料在高压(约Gpa)下的电学测量揭示了有关轨道重叠、电子态、转变温度变化和活化量的重要信息。在这项研究中，我们展示了一种新的高压阻抗测量方法，利用压痕感应的局部应力场，测量高达~4 Gpa的压力。目前的系统不需要任何压力介质或压力校准。在500oC下，掺10%Y_2O_3的氧化锆中O_2~-离子电导的增量V估计为3.0cm3mol~(-1)。从500℃到600℃，随着温度的升高，DeltaV增大。该技术还允许通过将从压痕载荷-深度分布曲线获得的实验数据与赫兹弹性模型进行拟合来同时确定有效弹性模数。实验值与理论值基本一致。

项目成果

インデンテーション法によるGPa級高圧インピーダンス測定

采用压痕法进行GPa级高压阻抗测量

• 发表时间: 2013

2成分系リン酸塩ガラスのプロトン導入量と導電率

双组分磷酸盐玻璃的质子引入量和电导率

• 发表时间: 2013
• 作者: 高松 柔;大幸裕介;嶺重温;矢澤哲夫
• 通讯作者: 矢澤哲夫

The activation volume of Yttria-stabilized zirconia estimated utilizing indentation-induced local stress field

利用压痕引起的局部应力场估计氧化钇稳定氧化锆的活化体积

• 发表时间: 2013

The actication volume of Yttria-stabilized zirconia estimated utilizing indentation-induced local stress field

利用压痕引起的局部应力场估计氧化钇稳定氧化锆的作用体积

• 发表时间: 2013
• 作者: E. Takahashi;Y. Daiko;N. Hakiri;H. Muto;A. Matsuda;A. Mineshige;T. Yazawa
• 通讯作者: T. Yazawa

The study of advanced high pressure impedance measurement for YSZ utilizing an indentation-induced local stress field

利用压痕诱发局部应力场对YSZ进行先进高压阻抗测量的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: E. Takahashi;Y. Daiko;N. Hakiri;H. Muto;A. Matsuda;A. Mineshige;T. Yazawa
• 通讯作者: T. Yazawa