4 نتیجه برای پیل سوختی اکسید جامد
محمد رضوانی، کیوان رئیسی، فتح اله کریم‌زاده،
دوره 35، شماره 2 - ( 6-1395 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی خواص فولاد زنگ‌نزن کروفر تولید شده به‌روش آلیاژسازی مکانیکی که به‌عنوان صفحات اتصال‌دهنده پیلهای سوختی اکسید جامد استفاده میشود، پرداخته شده است. این آلیاژ پس ازمخلوط شدن پودرهای مورد نظر و آلیاژسازی به مدت 40 ساعت تولید شد. برای ایجاد نمونه‌ای با چگالی بالا از روش سینتر کردن جرقه-پلاسما در دمای 1100 درجه‌سانتی‌گراد و با اعمال تنش 50 مگاپاسکال در مدت 10 دقیقه استفاده شد. برای رسیدن به خواص مطلوب شامل مقاومت الکتریکی پایین و مقاومت به اکسیداسیون بالا، تعدادی از نمونه ها به‌روش رسوب‌دهی الکتریکی با چگالی جریان 150 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر‌مربع در مدت 40 دقیقه پوشش منگنز-کبالت داده شدند. در ادامه با توجه به خواصی که یک صفحه اتصال‌دهنده در پیل سوختی اکسید جامد باید داشته باشد، مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی نمونه های پوشش‌دار و بدون پوشش مورد بررسی قرار گرفت. رفتار اکسیداسیونی نمونه های پوشش‌دار و بدون پوشش در مدت زمان اکسیداسیون 100 ساعت در هوا در دمای 800 درجه‌سانتی‌گراداز هیچ قانونی پیروی نکرد و نمودار آن به صورت سینوسی بود. مقاومت الکتریکی نمونه های بدون پوشش در محدوده‌ی 1/0-2/0 میلی‌اهم سانتی‌متر مربع بود، لیکن مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوشش‌دار بعد از 100 ساعت اکسیداسیون به مقداری کمتر از نمونه متناظر بدون پوشش خود رسید.آلیاژ تولید شده به‌روش آلیاژ سازی مکانیکی در مقایسه با آلیاژ تجاری تولید شده به‌روش ریخته‌گری، رفتار اکسیداسیون مشابهی را پس از 100 ساعت اکسیداسیون از خود نشان داد، اما نمونه تولید شده به‌روش آلیاژسازی مکانیکی مقاومت الکتریکی سطحی به مراتب کم‌تری از نمونه ی تجاری خود دارا بود.
فاطمه سعیدپور، مرتضی زندرحیمی، دکتر هادی ابراهیمی فر،
دوره 38، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
فولاد زنگ‌نزن فریتی Crofer 22 APU به‌عنوان ماده‌ای مناسب برای ساخت اتصال‌دهنده در پیلهای سوختی اکسید جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مشکلات مهم این فولاد، افزایش مقاومت الکتریکی و تبخیر کروم از آن در دمای بالاست. به‌منظور رفع این مشکلات می‌توان از یک لایه پوشش محافظ روی آن استفاده کرد. در این پژوهش، از پوشش کامپوزیتی کبالت/اکسید ایتریم تشکیل شده به‌روش آبکاری الکتریکی استفاده شد. سپس مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوشش‌دار و بدون پوشش مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور بررسی اثر اکسیداسیون روی ریزساختار و ترکیب نمونه‌ها، از آنالیزهای میکروسکوپی الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس استفاده شد. نتایج نشان داد نرخ اکسیداسیون نمونه بدون پوشش پس از 500 ساعت اکسیداسیون در هوا در 800 درجه سانتی‌گراد حدود چهار برابر نرخ اکسیداسیون نمونه پوشش داده شده است. تشکیل ترکیبات اسپینلی Co3O4 وMnCo2O4 روی نمونه پوشش‌دار هدایت الکتریکی را بهبود داد. مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه پوشش‌دار و بدون پوشش بعد از 500 ساعت اکسیداسیون به‌ترتیب برابر 8/15 و 9/25 میلی‌اهم بر سانتی‌متر مربع اندازه‌گیری شد.
هادی ابراهیمی فر، مرتضی زند رحیمی، فاطمه اخلاص پور،
دوره 38، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
یکی از مؤثرترین راه ها برای بهبود مقاومت به اکسیداسیون اتصال دهنده های مورد استفاده در پیلهای سوختی اکسید جامد، اعمال یک لایه پوشش رسانای محافظ است. در این پژوهش، فولاد فریتیCrofer 22APU در یک مخلوط پودر پایه تیتانیوم به‌روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. ترکیب پودر برای پوشش‌دهی تیتانیوم به صورت20 درصد وزنی Ti، 5 درصد وزنی NH4Cl به‌عنوان فعال‌کننده و 75 درصد وزنی Al2O3 بود. بهینه دما و زمان برای دستیابی به بهترین کیفیت پوشش از لحاظ چسبندگی و عدم تخلخل 800 درجه سانتی‌گراد به‌مدت زمان هفت ساعت بود. پوشش تیتانایز حاصل شامل فازهای TiFe، TiFe2 و TiCr2 بود. نتایج مربوط به آزمون های اکسیداسیون همدما و اکسیداسیون سیکلی در دمای 900 درجه سانتی‌گراد، نشان داد که نمونه‌های پوشش داده شده با تیتانیوم مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه‌های بدون پوشش دارند. مطالعات ساختاری و فازی نمونه های پوشش دار و اکسید شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون پراش پرتو ایکس انجام شد. در طول فرایند اکسیداسیون، پوشش به فازهای TiFe، TiFe2، TiFe2O5، TiO2 و TiCr2O4 تبدیل شده است. افزایش وزن نمونه‌های پوشش دار نسبت به نمونه‌های بدون پوشش کمتر بود که نشان می‌دهد پوشش به‌طور مؤثری زیرلایه را در برابر اکسیداسیون حفظ می‌کند. همچنین، مقاومت الکتریکی نمونه‌های پوشش دار از نمونه‌های بدون پوشش بالاتر بود.
سیده نرجس حسینی، فتح الله کریم زاده، محمد حسین عنایتی،
دوره 39، شماره 4 - ( 12-1399 )
چکیده
قطعات خام و پیش اکسید شده AISI430 با اسپینل فریت مس به‌روش چاپ صفحه‌ای پوشش داده شدند. فرایند تف‌جوشی واکنشی پوشش احیا شده موجب ایجاد یک اتصال خوب شد. آزمون طیف‌سنجی توزیع انرژی بیانگر تشکیل یک ساختار دولایه شامل یک زیرپوسته غنی از اکسید کروم و یک لایه اسپینلی بیرونی غنی از Cu/Fe بود. نتایج نشان داد که لایه حفاظتی اسپینلی نه تنها باعث کاهش چشمگیر مقاومت ویژه سطحی شد، بلکه با عمل کردن به‌عنوان یک مانع برای نفوذ به داخل اکسیژن، از رشد زیرپوسته نیز جلوگیری کرده است. پس از 400 ساعت اکسیداسیون، مقدار مقاومت ویژه سطحی نمونه‌های خام و پیش اکسید شده پوشش داده شده به‌ترتیب 19/7 و 32/5 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع در 800 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شد که بسیار کمتر از مقدار آن برای زیرلایه خام بدون پوشش (153/4 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) بود. اعمال پوشش همچنین باعث ایجاد یک مقاومت ویژه سطحی کم و پایدار (20/5 میلی‌اهم در سانتی‌متر مربع) پس از 600 ساعت اکسیداسیون در 800 درجه سانتی‌گراد شد. هدایت الکتریکی بالای CuFe2O4 و آلایش آن توسط منگنز، کاهش رشد پوسته اکسیدی Cr2O3 و چسبندگی خوب بین پوشش و زیرلایه از جمله عوامل بهبود اساسی هدایت الکتریکی بودند. مقایسه نتایج این تحقیق با تحقیق پیشین نویسندگان نشان داد این زیرلایه با پوشش فریت مس می‌تواند جایگزین مناسبی برای اتصال دهنده‌های Crofer 22 با قیمت بالاتر باشد.
