Page 111 - Zmist-n4-2015

гадоліній і кисень, що узгоджується з хімічним складом захисного шару на осно-
ві стабілізованого гадолінієм оксиду церію. Проте в спектрі з точки в нижній
частині цього ж шару, що має темніше проти верхньої забарвлення, вже присутні
піки ітрію та цирконію (рис. 2d). У той же час спектр із точки нижче маркерної
лінії (біля електроліту) містить піки церію та гадолінію (рис. 2e). Спектр, знятий
у найтемнішій частині електролітного шару (рис. 2f), має піки елементів, які від-
повідають хімічному складу електроліту, зокрема цирконію, ітрію та кисню.
Чіткішу картину про глибину взаємної дифузії хімічних елементів електро-
літу та захисного шару поблизу зони їхнього контакту за високотемпературного
(1400°С) відпалу можна отримати за кривими розподілу хімічних елементів (ін-
тенсивності їх спектрів) уздовж лінії, яка є нормаллю до лінії розмежування елек-
троліту та захисного катодного шару. Положення цих кривих залежно від трива-
лості відпалу характеризує зміну інтенсивності дифузії різних хімічних елементів.
Під час відпалу у відновному середовищі (рис. 3) найінтенсивніше дифунду-
ють до електроліту складники захисного катодного шару Ce та Gd. Відносна ін-
тенсивність спектрів цих елементів (I) в електролітному шарі лише дещо нижча,
ніж у захисному катодному. Глибина їх дифузії досягає кількох мікрометрів і не
має чіткої залежності від тривалості відпалу. Одночасно спостерігаємо ознаки
дифузії Zr з електроліту до захисного шару, однак, меншої інтенсивності й на
меншу глибину. Відносна інтенсивність спектрів Zr у захисному шарі (I) втричі
менша, ніж у електролітному. Глибина дифузії Zr з електроліту до захисного
шару менша за 1 mm та, як і для Ce та Gd, не має чіткої залежності від тривалості
відпалу.

Рис. 3. СЕМ поперечного перерізу і криві інтенсивності спектрів хімічних
елементів Ce, Gd і Zr (I) в електроліті (нижня частина знімка) та захисному катодному
шарі (верхня) зразків, відпалених при 1400°C у суміші Ar–30 vol.% Н 2 (a, b)
та повітрі (c, d) упродовж 10 (а, c) і 100 h (b, d).
Fig. 3. SEM of cross section and EDS intensity spectra of Ce, Gd and Zr (I) for the electrolyte
(bottom picture) and barrier cathode layer (top picture) of the specimens annealed at 1400°C
in Ar–30 vol.% Н 2 gaz mixture (a, b) and in air (c, d) for 10 (а, c) and 100 h (b, d).

110