Applications de poudre d'oxyde de bismuth (III)

BI2O3Est utilisé dans les piles à combustible à oxydes solides (SOFC) ainsi que dans une matière première réalise des matériaux optiques. L'intérêt a centré sur δ- BI2O3, car il s'agit principalement d'un conducteur ionique. Outre les propriétés électriques, les propriétés d'expansion thermique sont très importantes lors de l'envoi d'applications possibles pour des électrolytes solides. Les coefficients d'expansion thermique élevés représentent des variations de grande dimension sous chauffage et refroidissement, ce qui limiterait la performance d'un électrolyte. La transition de la température élevée δ- BI2O3 à la β-BI2O3 intermédiaire est accompagnée d'un changement de volume important et par conséquent, une détérioration des propriétés mécaniques du matériau. Ceci, combiné à la plage de stabilité très étroite de la phase Δ (727-824 ° C), a conduit à des études sur sa stabilisation à la température ambiante. BI2O3 forme facilement des solutions solides avec de nombreux autres oxydes métalliques.

Ces systèmes dopés présentent une gamme complexe de structures et de propriétés dépendant du type de dopant, de la concentration dopante et de l'historique thermique de l'échantillon. Les systèmes les plus largement étudiés sont ceux qui impliquent des oxydes de métaux de terre rares, LN2O3, y compris YTTRIA, Y2O3. Les cations de métaux de terre rares sont généralement très stables, ont des propriétés chimiques similaires et sont de taille similaire à BI3 +, qui présente un rayon de 1,03 Å, ce qui en fait tous d'excellents dopants. De plus, leurs rayons ioniques diminuent de manière assez uniforme de LA3 + (1,032 Å), à travers ND3 +, (0,983 Å), GD3 +, (0,938 Å), DY3 +, (0,912 Å) et ER3 +, (0,89 Å), à LU3 +, (0,861 Å ) (connu sous le nom de «contraction de lanthanide»), ce qui les rend utiles pour étudier l'effet de la taille dopante sur la stabilité des phases BI2O3. BI2O3 a également été utilisé comme additif de frittage dans le système de zircone SC2O3 - dopé pour la température intermédiaire SOFC.