به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمت Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8Gd0.2O2-δ (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشتهسازی شد. تاثیر آغشتهسازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیف چکیده کامل
به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمت Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8Gd0.2O2-δ (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشتهسازی شد. تاثیر آغشتهسازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیفبینی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، به کمک پیل پایه- الکترولیتی Ni-GDC/GDC/Pt در دمای °C 600-400، مورد بررسی قرار گرفت. ارتقاء ریزساختاری طی فرآیند آغشتهسازی نیز به کمک تکنیکهای AFM، SEM، TEM و XPS بررسی شد. نتایج حاکی از تاثیر بخشی شاخص نانوذرات پالادیم آغشتهسازی شده بر کاهش مقاومت پلاریزاسیون آندی داشت. در این تحقیق نشان داده میشود که فرآیند اصلاح نانوساختاری، با احداث نانوشبکهای از پالادیم روی ریزساختار آند سرمت Ni/GDC، کارآیی آند LT-SOFC را بطور قابل ملاحظهای بهبود میبخشد.
پرونده مقاله
در این پژوهش، از 3 روش مختلف جهت هادی سازی آند استفاده شد. روش اول، پوشش دهی گرافیت بر سطح زیرلایه های NiO-YSZ با استفاده از روش رنگ آمیزی بود. در روش دوم، کامپوزیت NiO-YSZ در دمای °C 850 در اتمسفر هیدروژن/آرگون احیا و سرمت Ni-YSZ ساخته شد. در روش سوم، عملیات خاصی ج چکیده کامل
در این پژوهش، از 3 روش مختلف جهت هادی سازی آند استفاده شد. روش اول، پوشش دهی گرافیت بر سطح زیرلایه های NiO-YSZ با استفاده از روش رنگ آمیزی بود. در روش دوم، کامپوزیت NiO-YSZ در دمای °C 850 در اتمسفر هیدروژن/آرگون احیا و سرمت Ni-YSZ ساخته شد. در روش سوم، عملیات خاصی جهت هادی سازی انجام نگرفت، ولی این روش تنها در مورد زیرلایه های دارای تخلخل باز بیشتر از 50 درصد قابل استفاده بود. سوسپانسیون یکنواخت و پایداری از YSZ در محیط آلی مخلوط استن و اتانول خالص جهت انجام فرآیند الکتروفورتیک، ساخته شد. سپس سینتر در دمای بالا انجام گرفت. در ادامه، جریان عبوری از مدار، وزن نشست و دانسیته فیلم اندازه گیری شد. نهایتا ریزساختار سطح پوشش و ضخامت آن در حالت خام و سینتر شده توسط SEM بررسی گردید. نتایج نشان دادند که وزن نشست دانسیته فیلم و جریان عبوری از مدار با افزایش مقاومت کاهش پیدا می کند. همچنین مشاهده شد که با کاهش هدایت الکتریکی، اندازه ذرات نشست یافته به زیر 100 نانومتر کاهش می یابد. کوچکترین اندازه ذره در هنگام استفاده از زیرلایه اشباع شده حاصل گردید که برابر nm 59 اندازه گیری شد. کیفیت لایه نشست یافته نیز با افزایش هدایت الکتریکی زیرلایه بهبود می یابد.
پرونده مقاله
در این تحقیق از مواد اولیه محلول در اسید نیتریک جهت سنتز پیشماده اکسید لانتانیوم استرانسیوم منگنز (La0.8Sr0.2MnO3) در حمام رسوب اگزالات آمونیوم به روش همرسوبی استفاده گردید. برای بررسی دمای کلسیناسیون از آنالیز حرارتی همزمان (STA) استفاده و دمای بهینه برای کلسیناسیون چکیده کامل
در این تحقیق از مواد اولیه محلول در اسید نیتریک جهت سنتز پیشماده اکسید لانتانیوم استرانسیوم منگنز (La0.8Sr0.2MnO3) در حمام رسوب اگزالات آمونیوم به روش همرسوبی استفاده گردید. برای بررسی دمای کلسیناسیون از آنالیز حرارتی همزمان (STA) استفاده و دمای بهینه برای کلسیناسیون 1000Cº تعیین شد. برای تشخیص فازها و همچنین مراحل کلسیناسیون از پراش اشعهX استفاده شد. با استفاده از معادله ویلیامسون - هال اندازه کریستالیت برابر 46 nm بدست آمد. توزیع اندازه ذرات پودر حاصل از این روش در حدود 1 میکرومتر تشخیص داده شد که پودری با مشخصات ذکر شده برای کاربرد در پیل سوختی با توجه به خواص هدایتی آن مناسب میباشد.
پرونده مقاله
در این پژوهش سرعت نشتی و میانکنش شیمیایی ترکیبات متعلق به سه مثلث ترکیبی متفاوت از سیستم BaO-B2O3-SiO2 با نسبت مولی B2O3/SiO2 ثابت و فواصل نسبت مولی یکسان BaO/SiO2، با آلیاژ AISI430 یه منظور کاربرد در پیلهای سوختی اکسید جامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار تغییر فرم چکیده کامل
در این پژوهش سرعت نشتی و میانکنش شیمیایی ترکیبات متعلق به سه مثلث ترکیبی متفاوت از سیستم BaO-B2O3-SiO2 با نسبت مولی B2O3/SiO2 ثابت و فواصل نسبت مولی یکسان BaO/SiO2، با آلیاژ AISI430 یه منظور کاربرد در پیلهای سوختی اکسید جامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار تغییر فرم نمونهها در دمای آببندی در طی زمان نشان داد که تغییر فرم قابلتوجهی در ترکیبات در طی زمان 2 ساعت اتفاق نیفتاد. نشتی نمونه های ساندویجی سه لایه الکترولیت/ شیشه آببند/ آلیاژ اتصالدهنده به کمک دستگاه نشتیاب هلیمی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ترکیب دارای 32 درصد اکسید باریم (Ba32) نشتی محسوسی نداشت. سرعت نشتی نمونه های Ba37 در محدوده قابل قبول برای آببندهای پیل سوختی اکسید جامد (Pa.m3/s 7-10-8-10) بود. نشتی نمونههای Ba42 نیز در محدوده نشتی بسیار زیاد (Pa.m3/s 3-10-4-10) قرارداشت. در مرحله بعد میانکنش احتمالی بین شیشه و آلیاژ اتصالدهنده بعد از عملیت نهایی آببندی و نگهداری در دمای کاری به مدت 100 ساعت بهکمک تکنیک آنالیز نقطهای و خطی دستگاه SEM بررسی شد. شیشه- سرامیکهای Ba32 و Ba37 بهخوبی به آلیاژ اتصال دهنده AISI430 اتصال یافتند و هیچ نوع فاصله یا فضای خالی حتی در لبههای اتصال مشاهده نشد. فصل مشترک اتصال هموار و عاری از هرگونه عیب بود و در طی ماندگاری در دمای C°800 بهمدت 100 ساعت نیز واکنش تخریب کنندهای اتفاق نیفتاد.
پرونده مقاله
در این پژوهش نانوذرات اسپینلی منگنز کبالتایت (MnCo2O4) با استفاده از روش شیمیایی همرسوبی تهیه شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با کلسیناسیون در دمای C˚1000 شکلگیری فاز اسپینلی کامل شد. با توجه به تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی (FESEM) از پودرهای ماده چکیده کامل
در این پژوهش نانوذرات اسپینلی منگنز کبالتایت (MnCo2O4) با استفاده از روش شیمیایی همرسوبی تهیه شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با کلسیناسیون در دمای C˚1000 شکلگیری فاز اسپینلی کامل شد. با توجه به تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی (FESEM) از پودرهای ماده اسپینلی مشخص شد که با افزایش دمای کلسیناسیون از 350 به C˚1000، اندازه ذرات با قطر nm 148 و ضخامت nm 18 به ذراتی با اندازه متوسط µm5/1 تغییر میکند. در ادامه با پوششدهی پودرهای پیشسازه و کلسینه شده بر سطح فولاد زنگ نزن فریتی (AISI430)، مشخص شد که استفاده از پودر پیشسازه، پوششی با تراکم مناسب روی سطح فولاد ایجاد کرده است. همچنین این پوشش مانع از نفوذ به خارج کروم موجود در فولاد زیرلایه میشود. نتایج حاصل از طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) نشان داد که در اثر نفوذ عناصری مانند Mn، Cr و Fe از زیرلایه به سمت پوشش و نفوذ عناصر Mn و Co به سمت زیرلایه، ناحیه اسپینل مخلوط در حد فاصل پوشش و زیرلایه شکل میگیرد. علت کاهش عنصر کبالت موجود در ناحیه پوششی را میتوان به نفوذ این عنصر از پوشش به داخل ساختار زیرلایه نسبت داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح زیرلایه پوشش داده شده با پودر پیش سازه نشان داد در قسمتی از پوشش ترکهای درون دانهای با پهنایی در حدود nm 150 ایجاد شده است. از جمله دلایل تشکیل ترکها میتوان به زمان نامناسب تفجوشی، عدم انطباق ضریب انبساط حرارتی لایه اسپینلی با زیرلایه و تنش ناشی از تشکیل اکسید آهن اشاره کرد.
پرونده مقاله
تاکنون روشهای متنوعی برای ساخت پیلهای سوختی اکسید جامد معرفی شدهاند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیلهای سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایههای آند، کاتد و الکترولیت ب چکیده کامل
تاکنون روشهای متنوعی برای ساخت پیلهای سوختی اکسید جامد معرفی شدهاند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیلهای سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایههای آند، کاتد و الکترولیت با ضخامت و سرعت مورد نظر را داشته باشد، ساخته شد. سپس دوغاب مناسب متشکل از مواد NiO-YSZ برای لایه آند، YSZ برای لایه الکترولیت و LSM برای کاتد، به همراه حلال و افزودنیهای مناسب تولید گردید و با استفاده از چاپگر سه بعدی لایه نشانی لایهها صورت گرفت. پس از تشکیل پیل، خشک کردن و سپس تفجوشی1 لایهها انجام شد. در ادامه برای تشخیص عناصر موجود، تعیین ریز ساختار، دانسیته و ضخامت لایهها، آزمایش SEM، Mapping، EDS و XRD صورت گرفت. منحنی I-V-P با جریان ثابت اکسیژن نشان داد که در دمای OC800 بیشترین توان چگالی در حدود W/cm2 84/0 و در محدوده ولتاژ 5/ 0 ولت وجود دارد. منحنی امپدانس نیز تحت ولتاژ مدار باز و در فرکانس بالا، مقداری برابر 23/0 و در محدوده فرکانس پایین، مقدار 25/1 را نشان داد. با انجام آزمون کشش، مدول یانگ پیل GPa 111 و استحکام شکست و استحکام تسلیم به ترتیب در حدود MPa 137 و MPa 120 به دست آمد.
پرونده مقاله
مقاومت به اکسیداسیون و هدایت الکتریکی فولادهای زنگ نزن مورد استفاده به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد را می توان با استفاده از یک لایه پوشش رسانا و محافظ بهبود داد. در این پژوهش فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 در یک مخلوط پایه پودری کبالت به روش سمان چکیده کامل
مقاومت به اکسیداسیون و هدایت الکتریکی فولادهای زنگ نزن مورد استفاده به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد را می توان با استفاده از یک لایه پوشش رسانا و محافظ بهبود داد. در این پژوهش فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 در یک مخلوط پایه پودری کبالت به روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. از تست اکسیداسیون همدما برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون نمونه های پوشش دار و بدون پوشش استفاده شد. همچنین ASR به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ºC800 اندازه گیری شد. میکروساختار لایه پوشش و نمونه های اکسید شده توسط میکروسکوپ الکترونی SEM و دستگاه پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه های پوشش داده شده با کبالت مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه های بدون پوشش از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که افزایش زمان موجب افزایش ASR می شود. همچنین لایه پوشش کبالت در طول فرآیند اکسیداسیون همدما تبدیل به اسپینل های CoFe2O4، Co3O4 وCoCr2O4 شد. اسپینل های کبالت مقدار ASR ( mΩ cm24/27) کمتری را در مقایسه با نمونه بدون پوشش ( mΩ cm25/60) از خود نشان دادند.
پرونده مقاله
سکوی نشر دانش
سند یا سکوی نشر دانش ،سامانه ای جهت مدیریت حوزه علمی و پژوهشی نشریات دانشگاه آزاد می باشد