2-3- روشهای تولید نانو ذرات… 7

2-4- کاربرد نانو تکنولوژی.. 8

2-5- نانو کامپوزیت های سرامیکی.. 10

2-5-1- طبقه بندی نانو کمپوزیت های سرامیکی.. 10

2-5-2-  خواص و کاربرد نانو کامپوزیتهای سرامیکی.. 11

2-6- نانو محلولهای جامد سرامیکی.. 11

2-6-1- محلول جامد از نوع  بین نشینی.. 11

2-6-2- محلول جامد از نوع جانشینی.. 11

2-6-2-1- انواع محلول جامد جانشینی.. 11

2-6-3- خواص مکانیکی محلول های جامد. 12

2-6-4- محلولهای جامد فوق اشباع. 12

2-7- روشهای سنتز نانو محلول های جامد سرامیکی.. 12

2-7-1- آلیاژ سازی مکانیکی.. 12

2-7-2- سل- ژل. 13

2-7-3- رسوبی و همرسوبی (رسوبگذاری). 14

2-8-  پیل سوختی چیست؟. 15

2-9- تاریخچه پیل سوختی.. 18

2-10- انواع پیل های سوختی.. 19

2-10-1- پیل سوختی اسید فسفریک  (PAFC) 19

2-10-2- پیل سوختی قلیایی (AFC) 20

2-10-3- پیل سوختی کربنات  مذاب (MCFC) 20

2-10-4- پیل  سوختی الکترولیت پلیمر یا غشای مبادله کننده پروتون(PEFC) 21

2-10-5- پیل  سوختی  اکسید جامد (SOFC) 22

2-10-5-1- تاریخچه پیل ‌سوختی اکسید جامد (SOFC) 22

2-10-5-2- وظیفه صفحات الکترود متخلخل در پیل ‌سوختی اکسید جامد شامل موارد زیر است… 24

2-10-5-3- روابط و واکنشهای موجود در یک پیل سوختی اکسید جامد. 24

2-10-5-4- نیروی الکتروموتیو (EMF) و معادله  نرنست برای پیل های سوختی اکسید جامد. 25

2-10-5-5- پتانسیل الکتروشیمیایی و رسانایی یونی در پیل های سوختی اکسید جامد. 26

2-10-5-6- محاسبه رسانایی الکتریکی و مقاومت الکتریکی برای پیل های سوختی اکسید جامد. 26

2-10-5-7-  جزئیات عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد. 26

2-11-  مقایسه کلی بین پیل های سوختی از نظر دمای کارکرد و  بازده و توان تولیدی   29

2-12- مزایا و معایب پیل های سوختی.. 30

2-13- موانع پیش روی استفاده از پیل های سوختی.. 31

2-14-  کاربرد های  پیل سوختی.. 32

2-15- زیرکونیا 33

2-15-1- خواص  فیزیکی، مکانیکی، و شیمیائی زیرکونیا 33

2-15-2- پلی مورف های زیرکونیا 34

2-15-2-1-  فاز مونوکلینیک زیرکونیا 34

2-15-2-2- فاز تتراگونال زیرکونیا 35

2-15-2-3- فاز مکعبی زیرکونیا 35

2-15-3- کاربرد های زیرکونیا 35

2-15-3-1- کاربرد های مبتنی بر خواص الکتریکی زیرکنیا 36

2-15-3-2- کاربرد های مبنی بر دیرگدازی زیرکونیا 36

2-15-3-3- کاربرد های مبتنی بر خواص مکانیکی.. 37

2-16- مقدمه ای برآند پیل سوختی اکسید جامد. 37

2-17- ناحیه سه فازی درآند. 38

2-18-  انواع مواد آندی.. 39

2-18-1-  سرمتYSZ  –Ni 39

2-18-2- فلورایت ها 41

2-18-3- مواد آندی پروسکایت… 44

2-18-4- مواد آندی تنگستن برنز. 48

2-18-5- مواد آندی پیروکلر. 49

2-18-6- مواد آندی سولفور آزاد. 50

2-19- توسعه سینتیک و مکانیسم واکنش و مدل آند ها 51

2-20- توسعه تکنولوژی های ارزان قیمت برای تولید و ساخت آند. 55

فصل سوم : فعالیت های آزمایشگاهی.. 58

3-1- مواد اولیه مورد استفاده 59

3-2- روش کار. 60

3-2-1- مراحل سنتز پودر (AZ). 60

3-2-1-1- مرحله اول: اختلاط مواد اولیه. 61

3-2-1-2- رفلاکس سیستم. 61

3-2-1-3- مرحله سوم: سانتریفیوژ محلول. 62

3-2-1-4- مرحله ی چهارم : شستشو رسوب بدست آمده 62

3-2-1-5- مرحله پنجم: خشک کردن و عملیات حرارتی اولیه. 62

3-2-2- سنتز پودر AZN)). 62

3-2-3- سنتز پودر (AZNC) 63

3-3- تهیه و ساخت آند پیل سوختی اکسید جامد. 64

3-3-1- روش خشک… 65

3-3-1-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات). 65

3-3-1-2- تخلخل زای: T.P.P (تری فنیل فسفین). 67

3-3-1-3- تخلخل زای :خاک اره 68

3-3-1-4- تخلخل زای:CMC  (کربوکسی متیل سلولز). 69

3-3-1-5- تخلخل زای: نمک طعام  (NaCl ). 70

3-3-1-6- تخلخل زای:  شکر. 70

3-3-1-7- تخلخل زای: اوره Urea. 71

3-3-1-8- تخلخل زای:PEG  (پلی اتیلن گلیکول). 72

3-3-1-9- تخلخل زای :MC  (متیل سلولز). 73

3-3-1-10- تخلخل زای: مخلوط PVA و T.P.P. 74

3-3-1-11- تخلخل زای : مخلوط T.P.P وMC.. 75

3-3-1-12- تخلخل زای: اختلاط  PVAو  PEG.. 75

3-3-1-13- تخلخل زای: PEG وMC.. 76

3-3-1-14- تخلخل زای: PEG وT.P.P. 76

3-3-1-15- تخلخل زای: PVA، PEG، MC.. 77

3-3-1-16- تخلخل زا ی : PVA،PEG ، T.P.P. 77

3-3-2- روش تر. 78

3-3-2-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات). 78

3-3-2-2- تخلخل زای : T.P.P (تری فنیل فسفین). 80

3-3-2-3- تخلخل زای:  MC(متیل سلولز). 82

3-3-2-4- تخلخل زا:PEG  (پلی اتیلن گلیکول). 83

3-3-3- ساخت آند نهایی توسط PEG.. 85

3-4- اندازه گیری چگالی قطعات ساخته شده 87

3-4-1- دانسیته ارشمیدسی.. 87

3-4-2-  دانسیته معمولی.. 87

3-5- تجهیزات مورد استفاده 88

3-5-1- آنالیز براش اشعه ایکس (XRD) 88

3-5-2- آنالیز طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR) 88

3-5-3- آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز (EDX) 88

3-5-4- آنالیز UV-vis. 88

3-5-5- آنالیزمیکروسکوپ الکترونی عبوری TEM… 88

فصل چهارم : نتایج و بحث… 90

4-1- بررسی خواص فیزیکی وشیمیایی پودرسنتزشده 91

4-1-1- بررسی نتایج حاصل ازآنالیزتفرق اشعه ی ایکس…. 91

4-1-1-1- نمونهAZ.. 91

4-1-1-2- نمونه : AZN.. 96

4-1-1-3- نمونه AZNC.. 97

4-1-2- ارزیابی تثبیت فازی در نمونه های تهیه شده، با استفاده از آنالیز پراش اشعه ی ایکس…. 98

4-1-2-1- نمونه AZ.. 99

4-1-2-2-  نمونه AZN.. 99

4-1-2-3-  نمونه AZNC.. 100

4-1-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز. 101

4-1-2-1- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمزنمونه AZ.. 101

4-1-2-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZN.. 103

4-1-2-3- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZNC.. 104

4-1-3- نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM  و عبوری TEM… 105

4-1-3-1- نتایج آنالیز SEM  برای نمونه AZ.. 106

4-1-3-2-  نتایج آنالیز  TEMبرای نمونه AZ.. 108

4-1-3-3- نتایج آنالیز  SEMبرای نمونه  AZN.. 109

4-1-3-4- نتایج آنالیز  TEMبرای نمونه AZN.. 111

4-1-3-5- نتایج آنالیز  SEM برای نمونه AZNC.. 112

4-1-3-6- نتایج آنالیز  TEMبرای نمونهAZNC.. 114

4-1-4- نتایج حاصل از تست EDX.. 115

4-1-4-1- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونه AZ.. 115

4-1-4-2- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونهAZN.. 116

4-1-4-3- نتایج حاصل از تست  EDXبرای نمونه AZNC.. 116

4-1-5- نتایج حاصل از تست UV-vis. 117

4-1-5-1- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZ.. 117

4-1-5-2- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZN.. 118

4-1-5-3- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZNC.. 119

4-1-6-  نتایج حاصل از قطعات ساخته شده به روش اختلاط خشک… 121

4-1-6-1- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای PVA.. 121

4-1-6-2- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای T.P.P. 121

4-1-6-3- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با خاک اره 121

4-1-6-4- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با CMC.. 121

4-1-6-5- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با نمک طعام. 121