ایجاد پوشش YSZ بر روی واصل فولادی و مطالعه برهمکنش آن با آب بند شیشه ای در پیل سوختی اکسید جامد

پیل سوختی اکسید جامد وسیلهای برای تبدیل انرژی حالت جامد است که از طریق ترکیب کردن الکتروشیمیایی یک سوخت گازی با یک اکسیدان در طول یک الکترولیت اکسیدی، جریان الکتریسیته مستقیم تولید میکند. یکی از معضلات اساسی در طول عمر و حفظ پایداری که امروزه توجه محققان را به خود جلب کرده است، واکنش بین واصل فلزی و آب بند شیشه ای در استک پیل سوختی است. ایجاد پوشش YSZ بر روی واصل فولادی جهت جلوگیری از واکنش با آببند و ممانعت از اکسیداسیون آن در دمای بالا و محیط دوگانه اکسیدی/احیایی در راس تحقیق حاضر قرارگرفته است. در این رابطه تاثیر لایه نازک YSZ در فصل مشترک بین فولاد واصل و آببند پایه شیشه ای بر استحکام و پایداری شیمیایی هر دو جزء بررسی میشود. برای لایه°نشانی YSZ ، از روش سل -ژل و غوطه وری استفاده شد. پوشش ایجاد شده با سرعت بیرونکشیدن ۵ cm/min و سه بار سینترشده در ۸۵۰ C، بدون ترک، پیوسته و چگال بود و به خوبی توانست بعد از فرایند آب بندی، از اکسیداسیون مفرط فولاد و همچنین برهمکنش شیشه و فولاد و تشکیل محصولات ناخواسته ناشی از آن جلوگیری کند. بعد از اعمال پوشش، مورفولوژی سطح و مقطع پوشش و همچنین برهمکنش فصل مشترک شیشه/پوشش و پوشش/فولاد بررسی شد. جهت بررسی ساختار کریستالی پودر، مورفولوژی سطح و برهمکنش فصل مشترکها به ترتیب از آنالیزهای XRD ، Raman، FE-SEM استفاده شد.

Keywords:

پیل سوختی اکسید جامد , سل-ژل , غوطه وری , واصل , آب بند.