<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Gradivo ID="184227" NadgradivoID="0" NRID="28852101" OceID="0" DomainUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/" IzpisPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&amp;id=184227" StOgledov="118" StPrenosov="65" StOcen="0" VsotaOcen="0" DatumIzvoza="2026-08-10 10:47:29" OcenaSkupna="0" StPodgradiv="0" StudijskiProgramEvsID="0" JeIndeksirano="0" JeVecAvtorjev="0" DovoliZahtevkeZaDostop="0">
  <PID Url="http://hdl.handle.net/20.500.12556/RUL-184227">20.500.12556/RUL-184227</PID>
  <Naslov>Vpliv pogojev sintranja na mikrostrukturo in električne lastnosti trdne raztopine cirkonijevega oksida in itrijevega oksida</Naslov>
  <Podnaslov>diplomsko delo</Podnaslov>
  <TujJezik_Naslov>Effect of Sintering Conditions on the Microstructure and Electrical Properties of Zirconia - Yttria Solid Solution</TujJezik_Naslov>
  <TujJezik_Podnaslov>diploma work</TujJezik_Podnaslov>
  <Opis>V diplomskem delu sem preiskoval mikrostrukturo in električne lastnosti cirkonijevega 
oksida stabiliziranega z itrijevim oksidom (ZrO2)0.92(Y2O3)0.08 ali (angl. Yttria Stabilized 
Zirconia ali YSZ), ki je osnovni gradnik celic s trdnim oksidnim elektrolitom (angl., Solid 
Oxide Cells ali SOC). SOC se v zadnjem času izkazujejo kot učinkovit vmesni člen 
med obnovljivimi viri energije in porabniki za stabilizacijo električnega omrežja. V času 
presežka energije proizvajajo vodik, ob pomanjkanju energije pa ga pretvarjajo v 
električno energijo. SOC so sestavljene iz gorivne in kisikove elektrode, ter trdnega 
oksidnega elektrolita. SOC delujejo pri visokih temperaturah, običajno med 700 °C in 
1000 °C, zato sta kontrolirana izdelava in razumevanje lastnosti materialov ključnega 
pomena.
V diplomskem delu sem pripravil elektrolit, trdno raztopino YSZ, in ga podrobno 
preučil. V literaturnem pregledu je podrobno opisana keramika YSZ, tehnologije 
izdelave ter električne lastnosti. 
Eksperimentalen del obsega pripravo keramične suspenzije, ki je vključevala prašek 
YSZ, topilo, vezivo in plastifikator. S tehniko nalivanja plasti na podlago sem pripravil 
keramično plast, ki sem jo s postopkom laminacije združili v večplastno strukturo. Iz 
večplastne strukture sem z laserskim izrezovalnikom pripravil vzorce v obliki diskov. 
S pomočjo segrevalnega mikroskopa sem nato določil območje sintranja keramike 
YSZ. Vzorce sem sintrali v komorni peči v temperaturnem območju od 1300 °C do 
1500 °C, 3h. Mikrostrukturo sintranih vzorcev sem analizirali z vrstičnim elektronskim 
mikroskopom. Električne lastnosti sem ovrednotil z elektrokemijsko impedančno 
spektroskopijo s katero sem preko Nyquistovih diagramov ločil prispevke zrn, mej med 
zrni in elektrod k celotni upornosti materiala.
Rezultati so pokazali, da višanje temperature sintranja povečuje velikost zrn, hkrati pa 
dobimo nižjo relativno gostoto. Ugotovil sem, da z večanjem zrn ionska prevodnost 
materiala narašča. Pri temperaturi 1450 °C in višje pa je poroznost materiala tako 
velika, da pore pričnejo zmanjševati ionsko prevodnost in izničijo vpliv večanja zrn.
Lastnosti keramike YSZ so odvisne od številnih procesnih parametrov, ki vključujejo 
pripravo stabilne suspenzije, pogoje nalivanja, natančno izdelavo zložkov in izbor 
ustreznih pogojev sintranja. Z obvladovanjem teh parametrov lahko pripravimo 
keramiko z gosto in enakomerno mikrostrukturo, kar je ključno za načrtovanje lastnosti 
YSZ predvsem za uporabo v SOC.
Ključne besede: cirkonijev oksid, celice s trdnim oksidnim elektrolitom, sintranje,
elektrolit, nalivanje plasti, impedančna spektroskopija</Opis>
  <TujJezik_Opis>In my bachelor thesis, I have researched the zirconia solid solution (ZrO₂)0.92(Y₂O₃)0.08
with additions of yttria or (YSZ) which is a key component of solid oxide cells (SOC). 
SOC have recently emerged as an effective interface between renewable energy 
sources and consumers for stabilizing electrical power grid. During periods of energy 
surplus, they produce hydrogen, and during energy shortages, they convert it back 
into electrical energy. SOC consist of a fuel electrode, an oxygen electrode, and a 
solid oxide electrolyte. Since SOC operate at high temperatures, typically between 
700 °C and 1000 °C, controlled manufacturing and a deep understanding of materials 
are of key importance.
YSZ ceramic electrolyte was prepared and studied in detail. The literature review 
describes the structural properties of the electrolyte, manufacturing technologies, and
the measurement of electrical properties.
The experimental procedure involved preparing a ceramic suspension containing YSZ 
powder, solvents, binders, and plastifiers. Ceramic tapes were produced using the 
tape casting technique and then joined into a multilayer structure through lamination. 
Disc-shaped samples were cut from this structure using a laser cutter. The sintering 
range of the YSZ ceramics was determined with a heating microscope. The samples 
were sintered in a chamber furnace at temperatures from 1300 °C to 1500 °C for 3 
hours. The microstructure of the sintered samples was analysed by scanning electron 
microscopy. The electrical properties were evaluated using electrochemical 
impedance spectroscopy, which enabled the separation of grain, grain boundary, and 
electrode contributions to the total resistance of the material via Nyquist plots.
The results showed that increasing the sintering temperature increases the grain size, 
while simultaneously leading to a lower relative density. Ion conductivity was found to
increase with larger grain size. However, at temperatures of 1450 °C and above, the 
porosity of the material becomes so significant that the pores begin to affect and 
slightly reduce the ionic conductivity, offsetting the effect of increased grain size.
The properties of YSZ ceramics depend on the several processing parameters, which 
include the preparation of a stable suspension, casting conditions, precise component 
shaping, and the selection of appropriate sintering conditions. By controlling these 
parameters, we can produce ceramics with a dense and uniform microstructure, which 
is crucial for tailoring the properties of YSZ, especially for use in SOC.</TujJezik_Opis>
  <KljucneBesede>
    <Beseda>cirkonijev oksid</Beseda>
    <Beseda>celice s trdnim oksidnim elektrolitom</Beseda>
    <Beseda>sintranje</Beseda>
    <Beseda>elektrolit</Beseda>
    <Beseda>nalivanje plasti</Beseda>
    <Beseda>impedančna spektroskopija</Beseda>
  </KljucneBesede>
  <TujJezik_KljucneBesede>
    <Beseda>zirconia</Beseda>
    <Beseda>sintering</Beseda>
    <Beseda>electrolyte</Beseda>
    <Beseda>tape casting</Beseda>
    <Beseda>impedance spectroscopy</Beseda>
  </TujJezik_KljucneBesede>
  <Potrjeno>true</Potrjeno>
  <JeZaklenjeno>false</JeZaklenjeno>
  <JeRecenzirano>false</JeRecenzirano>
  <Zaloznik>B. Perko</Zaloznik>
  <Izvor></Izvor>
  <Jezik ID="1060" ISO639-3="slv">Slovenski jezik</Jezik>
  <TujJezik ID="1033" ISO639-3="eng">Angleški jezik</TujJezik>
  <Povezave></Povezave>
  <Pokrivanje></Pokrivanje>
  <CasovnoPokritje></CasovnoPokritje>
  <AvtorskePravice></AvtorskePravice>
  <VrstaGradiva ID="mb11" DRIVER="info:eu-repo/semantics/bachelorThesis">Diplomsko delo/naloga</VrstaGradiva>
  <DatumVstavljanja>2026-07-02 09:00:11</DatumVstavljanja>
  <DatumObjave>2026-07-02 09:00:45</DatumObjave>
  <DatumSpremembe>2026-07-13 13:32:02</DatumSpremembe>
  <DatumTrajnegaHranjenja>0000-00-00 00:00:00</DatumTrajnegaHranjenja>
  <LetoIzida>2026</LetoIzida>
  <LetoIzidaDo>0</LetoIzidaDo>
  <KrajIzida>Ljubljana</KrajIzida>
  <LetoIzvedbe>0</LetoIzvedbe>
  <KrajIzvedbe>Ljubljana</KrajIzvedbe>
  <Opomba></Opomba>
  <StStrani>XIII, 34 f.</StStrani>
  <StevilcenjeNivo1></StevilcenjeNivo1>
  <StevilcenjeNivo2></StevilcenjeNivo2>
  <Kronologija></Kronologija>
  <Patent_Stevilka></Patent_Stevilka>
  <Patent_DatumVeljavnosti>0000-00-00</Patent_DatumVeljavnosti>
  <VerzijaDokumenta>NiDoloceno</VerzijaDokumenta>
  <StatusObjaveDrugje>NiDoloceno</StatusObjaveDrugje>
  <VrstaStroskaObjave>NiDoloceno</VrstaStroskaObjave>
  <DatumPoslanoVRecenzijo>0000-00-00</DatumPoslanoVRecenzijo>
  <DatumSprejetjaClanka>0000-00-00</DatumSprejetjaClanka>
  <DatumObjaveClanka>0000-00-00</DatumObjaveClanka>
  <EmbargoDo></EmbargoDo>
  <VrstaEmbarga ID="1" Naziv="Takojšnja javna objava" OpenAIREDostop="openAccess"></VrstaEmbarga>
  <Osebe>
    <Oseba ID="162612" Ime="Blaž" Priimek="Perko" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="461767939" Afiliacija="" ArrsID="" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="22435" Ime="Boštjan" Priimek="Markoli" AltIme="Bojan Markoli; Bostjan Markoli; B. Markoli" VlogaID="991" VlogaNaziv="Mentor" ConorID="4361571" Afiliacija="" ArrsID="16115" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="99304" Ime="Andraž" Priimek="Bradeško" AltIme="A. Bradeško; Andraz Bradesko; A. Bradesko" VlogaID="994" VlogaNaziv="Komentor" ConorID="239901027" Afiliacija="" ArrsID="36748" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="58385" Ime="Blaž" Priimek="Karpe" AltIme="B. Karpe" VlogaID="993" VlogaNaziv="Član komisije za zagovor" ConorID="93263203" Afiliacija="" ArrsID="24489" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="43960" Ime="Milan" Priimek="Terčelj" AltIme="Milan Tercelj; M. Terčelj; M. Tercelj" VlogaID="993" VlogaNaziv="Član komisije za zagovor" ConorID="2384227" Afiliacija="" ArrsID="05206" ORCID=""></Oseba>
  </Osebe>
  <Identifikatorji>
    <Identifikator ID="4" Sifra="UDK" Naziv="UDK" URL="">669</Identifikator>
    <Identifikator ID="16" Sifra="VisID" Naziv="VisID" URL="">114152</Identifikator>
    <Identifikator ID="3" Sifra="CobissID" Naziv="COBISS_ID" URL="https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/284581123">284581123</Identifikator>
  </Identifikatorji>
  <Datoteke>
    <Datoteka ID="236836" DatotekaNRID="14728636" NamenDatotekeID="2" NamenDatoteke="Predstavitvena datoteka" FormatDatotekeID="2" FormatDatoteke=".pdf" MIME="application/pdf" IkonaFormata="pdf.png" IkonaFormataPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/fileTypes/pdf.png" VelikostDatoteke="2313901" VelikostDatotekeKratko="2,21 MB" DatumVstavljanja="2026-07-02 09:00:46" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="false" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.0001" Zaporedje="0">
      <Naziv>29504.pdf</Naziv>
      <OrgNaziv>29504.pdf</OrgNaziv>
      <URL></URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5>67FFAF887BF5BFF107015C91473C4B43</MD5>
      <SHA256>90be3cd735f884febef7f00ad748c69982dd757bd236629c1a6fc90a35d3d331</SHA256>
      <UUID>a3fa3c0f-75e3-11f1-9b0d-0050569b8976</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=236836</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
  </Datoteke>
  <Organizacije>
    <Organizacija OrganizacijaID="19" Kratica="NTF" ZavodEvsID="0000073" Logo="" LogoPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/logo/">Naravoslovnotehniška fakulteta </Organizacija>
  </Organizacije>
  <OrganizacijeVira>
  </OrganizacijeVira>
  <MetodeZbiranjaPodatkov>
  </MetodeZbiranjaPodatkov>
  <TipologijaDela ID="2.11" Koda="2.11" Naziv="Diplomsko delo" SchemaOrg="Thesis"></TipologijaDela>
  <Ostalo>
    <StIrodsDatotek>0</StIrodsDatotek>
    <StDatotekPodTrajnimEmbargom>0</StDatotekPodTrajnimEmbargom>
    <StDatotekZOmejenimDostopom>0</StDatotekZOmejenimDostopom>
  </Ostalo>
</Gradivo>
