Jesteś tutaj: Strona główna / Aktualności /

Nowy artykuł – postęp w badaniach nad warstwami ochronnymi stosów SOC

2020 / 09 / 15

W czasopiśmie Journal of the European Ceramic Society (IF 4.495 2019) ukazał się artykuł naukowy Preparation and characterisation of iron substituted Mn1.7Cu1.3-xFexO4 spinel oxides (x = 0, 0.1, 0.3, 0.5), prezentujący wyniki badań eksperymentalnych. Współautorem publikacji jest dr hab. Yevgeniy Naumovich, prof. IEn z Zakładu Wysokotemperaturowych Procesów Elektrochemicznych (CPE). Prace prowadzone są w ramach projektu Nowe materiały na warstwy ochronne dla stalowych interkonektorów tlenkowych ogniw, finansowanego w ramach programu HARMONIA Narodowego Centrum Nauki, który jest realizowany we współpracy z Politechniką Gdańską i DTU w Danii.

Istotą projektu jest opracowanie nowych materiałów na bazie szeroko dostępnych i bezpiecznych pierwiastków (uwzględniając m.in. Fe, Mn, Cu, Ni, Mg i inne) o właściwościach ochronnych (parowanie chromu oraz szybkość korozji pokrytej stali) porównywalnych ze spinelem Mn-Co. Ponieważ kobalt jest stosunkowo rzadkim i toksycznym metalem, ograniczenie jego stosowania w stosach SOFC / SOEC jest ważnym krokiem w komercjalizacji wysokotemperaturowych technologii elektrochemicznych.

W ramach pracy przygotowano związki spinelu o wzorze ogólnym Mn1.7Cu1.3-xFexO4 (x = 0, 0,1, 0,3, 0,5) i oceniono ich właściwości w wysokich temperaturach. Efekt częściowego zastąpienia Cu przez Fe nie był dotychczas badany dla tej grupy materiałów, co stanowi nowe podejście w kategorii warstw ochronnych. Zsyntezowane proszki Mn1.7Cu1.3-xFexO4zbadano pod kątem krystalograficznej analizy fazowej, przewodnictwa elektrycznego, rozszerzalności cieplnej i spiekalności. Uzyskane wyniki wskazują, że zawartość Fe ma istotny wpływ na skład fazowy i wynikające z niego właściwości. Badania dylatometryczne oraz przewodnictwa w połączeniu z analizą fazową XRD w szerokim zakresie temperatur pozwoliły na obserwację zależności między właściwościami materiału a jego składem. Wyniki wskazują, że Mn1.7Cu1.3-xFexO4jest obiecującym materiałem do stosowania jako powłoka ochronna dla interkonektorów wykorzystywanych w stosach wysokotemperaturowych ogniw paliwowych.

Ignaczak J., Naumovich Y., Górnicka K., Jamroz J., Wróbel W., Karczewski J., Chen M., Jasiński P., Molin S., Preparation and characterisation of iron substituted Mn1.7Cu1.3-xFexO4 spinel oxides (x = 0, 0.1, 0.3, 0.5), Journal of the European Ceramic Society, 40, 15, 2020, 5920-5929

https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.07.001

 

Wróć