Цирконијум, такође познат као цирконијум диоксид (ЗрО2), показује јединствена електрична својства која варирају у зависности од његове кристалне структуре и додатака. У свом чистом облику, цирконијум се генерално сматра изолатором, што значи да не проводи добро електричну енергију. То је зато што је кристална структура чистог цирконијума стабилна у кубичном облику на високим температурама, а материјалу недостају слободни електрони или мобилни носачи набоја потребни за електричну проводљивост.
Проводљивост јона кисеоника
Међутим, цирконијум може да прође фазну трансформацију на нижим температурама, обично око 1.170 степени Целзијуса, што доводи до тетрагоналне кристалне структуре. Ова трансформација индукује слободна места кисеоника у решетки, стварајући слободна места за јоне кисеоника која могу деловати као носиоци наелектрисања. Ова проводљивост јона кисеоника је значајна и чини делимично стабилизовани цирконијум (ПСЗ) добро познатим проводником јона кисеоника. ПСЗ се обично користи као електролитски материјал у горивим ћелијама са чврстим оксидом (СОФЦ) и сензорима кисеоника.
Елецтрониц Цондуцтивити
Осим проводљивости јона кисеоника, цирконијум такође може да покаже електронску проводљивост када се у његову структуру уведу одређене допанте. Итријум-стабилизован цирконијум (ИСЗ), где је цирконијум оксид (И2О3) додат цирконијуму, је значајан пример. ИСЗ се широко користи као електролит у горивним ћелијама на високим температурама, као што су горивне ћелије са чврстим оксидом. Додатак итријума стабилизује кубну фазу на собној температури, омогућавајући високу јонску и електронску проводљивост.
Укратко, електрична својства цирконија могу се модификовати увођењем додатака или подвргавањем специфичним условима, што резултира различитим степенима електричне проводљивости. Способност контроле његове проводљивости чини цирконијум свестраним материјалом са применом у разним електронским и електрохемијским уређајима.
