Анотація:
МЕТА РОБОТИ - оптимізація будови цирконієво-керамічних паливних комірок з урахуванням взаємної дифузії хімічних елементів під час їхнього виготовлення та роботи.
ОБЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ - закономірності формування структури, механічної поведінки та електропровідності матеріалів цирконієво-керамічних паливних комірок, а саме: електроліту (1Се10SсSZ), аноду Ni0-Zг02, бар'єрного катодного шару та підкладки/з'єднувача на основі Тi-Si.
МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ - СЕМ, ПЕМ, Х-ДФА, лазерна гранулометрія, БЕТ, механічні випробування, мікроіндентування, ЕПР, АСМ.
Проведено дослідження структурних змін в складових КПК: бар'єрного шару та аноду з електролітом під час їхнього виготовлення і відновлення. Встановлено, що водень сприяє взаємній дифузії при температурі 600 °С.
Досліджено тонку будову в околі межі розподілу анод-електроліт, осаджений за допомогою електронного променя. Описані механізми зародження та росту плівки 1Се10SсSZ на Ni0 та 8УSZ фазах аноду.
Досліджено особливості структури, механічної поведінки та електричної провідності електроліту 1Се10SсSZ. Визначено, що в інтервалі температур 400-900 °С електроліти мають дві енергії активації руху йонів у кристалі, точка переходу між якими визначається властивостями порошку, з якого зроблено цей електроліт і не залежить від температури його спікання.
Запропоновано визначати температуру Т(Zг), за якої парамагнітні центри Zг3+починають ефективно продукуватися, як параметр, який може бути використаний для визначення стабільності кристалічної ґратки.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: КЕРАМІЧНІ ПАЛИВНІ КОМІРКИ, 1Се10SсSZ ЕЛЕТРОЛІТ, Ni0-Zг02 АНОД, БАР’ЄРНИЙ ШАР GDC, Тi-Si НОСІЙ/3"ЄДНУВАЧ.
Опис:
СКОРОЧЕНИЙ ЗМІСТ ВИСНОВКІВ РЕЦЕНЗЕНТІВ.
В роботі на високому експериментальному рівні вивчено закономірності формування структури складових паливної комірки та впливу взаємодифузії складових на властивості КПК, що дозволяє передбачати робочі характеристики пристрою та ефективно корегувати склад складових. Це може дозволити збільшити ресурс КПК, а отже знизити ціну за рахунок збільшення терміну ефективної експлуатації.
В роботі встановлено, що в діапазоні температур 400 - 900 °С електроліти 1Се10SсSZ мають високо та низькотемпературні енергії активації руху іонів в кристалі. В ході дослідження дифузійних процесів між складовими паливної комірки було встановлено, що водень сприяє дифузійним процесам, навіть при порівняно низьких температурах (600 °С).
ПРОПОЗИЦІЇЇ ПРО ПОДАЛЬШЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ.
Результати роботи мають бути виконані при виготовленні керамічних паливних комірок та паливно-комірчаних систем на їхній основі.