Trong bài báo này, các tính chất nhiệt và đàn hồi của zirconia bền hóa bởi scandia (Sc2O3 - ZrO2) sử dụng làm chất điện phân trong pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC) đã được nghiên cứu bằng phương pháp thống kê mômen (SMM). Các biểu thức giải tích của hệ số giãn nở nhiệt và mô đun Young của hợp chất Sc2O3 - ZrO2 được xây dựng có chứa đầy đủ tính chất phi điều hoà của các dao động nhiệt mạng tinh thể. Hệ số giãn nở nhiệt và mô đun Young thể hiện mối quan hệ tuyến tính với nhiệt độ. Hệ số giãn nở nhiệt tăng lên khi nhiệt độ tăng từ 373 K đến 1273 K. Ảnh hưởng của áp suất lên tính chất đàn hồi là rất lớn, đặc biệt là mô đun Young với dE/dT = -0,129. Điều này cho thấy hợp chất Sc2O3 - ZrO2 trở nên mềm hơn nhiều khi nhiệt độ tăng. Những đặc điểm này là những chỉ báo hiệu quả cho thấy vai trò quan trọng của hiệu ứng phi tuyến tính trong dao động mạng tinh thể của hợp chất Sc2O3 - ZrO2. Kết quả của chúng tôi phù hợp tốt với các thí nghiệm và các tính toán khác.
In this article, the thermal and elastic properties of scandia-stabilized zirconia (Sc2O3 - ZrO2) used as the electrolyte in solid oxide fuel cells (SOFCs) are investigated through the statistical moment method (SMM). The analytical expressions of thermal expansion coefficient and Young’s modulus are found in the closed form including the full anharmonicity of thermal lattice vibrations. The thermal expansion coefficient and Young’s modulus exhibit a linear dependence on temperature. The thermal expansion coefficient increases with temperature from 373 K to 1273 K. The influence of pressure on Young’s modulus is large, especially the Young’s modulus with dE/dT = -0,129. This reveals that the Sc2O3 - ZrO2 compound becomes much softer at higher temperatures. These properties are effective indicators of the important role of anharmonicity of thermal lattice vibrations Sc2O3 - ZrO2. Our findings are in good agreement with experiments and other calculations.