Звіт про науково-дослідну роботу: „ Розроблення нового покоління керамічних плівкових паливних комірок на керамічному та металокерамічному анодах для роботи при 600 °С”

Abstract

ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ - закономірності формування будови керамічного електроліту складу 1Ce10ScSZ (1-мол. % Ce – 10-мол. % Sc – 89-мол. % ZrO2) та її впливу на його механічну поведінку і киснево-йонну провідність. МЕТА ДОСЛІДЖЕННЯ - структурна оптимізація паливної комірки з керамічним електролітом 1Ce10ScSZ та створення теорії структурної чутливості його механічної поведінки і киснево-йонної провідності. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ - просвічуюча і скануюча електронна мікроскопія, х-променевий фазовий аналіз, випробування на міцність при двовісному згині, імпендансова спектроскопія, оцінка щільності, математичне моделювання. Вважаючи процеси консолідації порошків та вдосконалення структури їхньої кераміки термоактивованими, винайдено співвідношення, які встановлюють залежності міцності від розмірів зерен / субзерен, поруватості, якості меж поділу, механізмів руйнування та температури спікання. Створено феноменологічну теорію утворення структури керамічного і плівкового, осадженого за допомогою електронного променя, електроліту 1Ce10ScSZ під дією особливостей вхідного матеріалу, теплової і механічної енергії, та структурної чутливості його механічної поведінки і киснево-йонної провідності. Розроблені уявлення базуються на даних щодо стану внутрішніх меж поділу, нано- і мікромеханізмів руйнування та розміру складових структури і поруватості, які є характерними для спечених матеріалів. Створено концепцію оптимізації будови керамічної паливної комірки. КЛЮЧОВІ СЛОВА: КЕРАМІЧНА ПАЛИВНА КОМІРКА; ЕЛЕКТРОЛІТ; ДВООКИС ЦИРКОНІЮ 10Sc1CeSZ; МЕЖІ ПОДІЛУ; МЕХАНІЗМИ РУЙНУВАННЯ; ІМПЕДАНСНА СПЕКТРОСКОПІЯ; СТРУКТУРНА ОПТИМІЗАЦІЯ.