Physicochemical properties of the Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 layer system in air and Ar/H2/H2O gas mixture

• Autorzy: Bobruk M. , Brylewski T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2015.11.6

Warianty tytułu

PL

Fizykochemiczne właściwości układu warstwowego Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 w atmosferze powietrza i mieszaniny gazu Ar/H2/H2O

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The oxidation kinetics and electrical properties of the Fe-25Cr stainless steel with the (La,Sr)CrO3 thick film coating were studied during its oxidation at 1073 K for 650 hrs in air and the Ar/H2/H2O gas mixture. The investigated material was the DIN 50049 steel covered with the (La,Sr)CrO3 paste using the screen printing method. To prepare the paste, La0.8Sr0.2CrO3 micropowder was obtained via EDTA gel processes. Kinetic studies demonstrated that the application of the investigated coating can reduce the rate of corrosion of this type of steel by approximately as much as an order of magnitude. The measured values of area-specific resistance of the Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 layered system after oxidation in the afore-mentioned atmospheres were ca. 50% lower than the upper limit specified for interconnects (0.1 Ω⋅cm2).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania i właściwości elektrycznych stali ferrytycznej Fe-25Cr z powłoką (La,Sr)CrO3 podczas jej utleniania w 1073 K przez 650 godz. w powietrzu i mieszaninie gazu Ar/H2/H2O. Badaniom poddano stal DIN 50049 z naniesioną pastą (La,Sr)CrO3 za pomocą metody sitodruku. Do przygotowania pasty użyto mikroproszku La0.8Sr0.2CrO3, który otrzymano metodą EDTA gel processes. Badania kinetyczne dowiodły, że w wyniku zastosowania powłoki ceramicznej można obniżyć szybkość korozji tego typu stali nawet o około rząd wielkości. Zmierzone wartości powierzchniowej rezystancji elektrycznej układu warstwowego Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 po utlenianiu w w/w atmosferach były około 2 razy niższe od górnej granicy dopuszczalnej dla interkonektorów (0,1 Ω⋅cm2).

Słowa kluczowe

EN

intermediate-temperature solid oxide fuel cell; interconnect; ferritic stainless steel; ceramic coatings; high-temperature corrosion

PL

średniotemperaturowe ogniwo paliwowe; IT-SOFC; interkonektor; żaroodporna stal ferrytyczna; powłoki ceramiczne; wysokotemperaturowa korozja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 11
• Strony: 392--395
• Opis fizyczny: Bibliogr, 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bobruk M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Brylewski T.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. N.Q. Minh, T. Takahashi, Science and Technology of Ceramic Fuel Cells, Elsevier, Amsterdam, 1995.
• 2. J.W. Fergus, Mater. Sci. Eng., A 397, 2005, 271-283.
• 3. W.J. Quadakkers, J. Piron-Abellan, V. Shemet, L. Singheiser, Mater. High Temp., 20, 2003, 115-127.
• 4. T. Brylewski, M. Nanko, T. Maruyama, K. Przybylski, Solid State Ionics, 143, 2001, 131-150.
• 5. H. Kurokawa, K. Kawamura, T. Maruyama, Solid State Ionics, 168, 2004, 13-21.
• 6. H. Uchida, H. Suzuki, M. Watanabe, J. Electrochem. Soc., 146, 1998, 615-620.
• 7. M. Mogensen, N.M. Sammes, G.A. Tompsett, Solid State Ionics, 129, 2000, 63-94.
• 8. W.Z. Zhu, S.C. Deevi, Mater. Res. Bull., 38, 2003, 957-972.
• 9. T. Kadowaki, T. Shiomitsu, E. Matsuda, H. Nakagawa, H. Tsuneizumi, T. Maruyama, Solid State Ionics, 67, (1993), 65-69.
• 10. K. Hilpert, D. Das, M. Miller, D.H. Peck, R. Weiβ, J. Electrochem. Soc., 143, 1996, 3642-3647.
• 11. J.W. Fergus, Solid State Ionics, 171, 2004, 1-15.
• 12. P. Sujatha Devi, M. Subba Rao, J. Solid State Chem., 98, 1992, 237-244.
• 13. K. Przybylski, T. Brylewski, Ochrona przed Korozją, 11s/A, 2007, 139-142.
• 14. T. Brylewski, Metallic interconnects in a metal/ceramics system for application in solid oxide Fuel cells, Wyd. Naukowe „Akapit”, Krakow, 2008 (in polish).
• 15. Z. Lu, J. Zhu, Y. Pan, N. Wu, A. Ignatiev, J. Power Sources, 178, 2008, 282-290.
• 16. T. Brylewski, J. Dąbek, K. Przybylski, J. Morgiel, M. Rękas, J. Power Sources, 208, 2012, 86-95.
• 17. M. Mori, T. Yamamoto, T. Ichikawa, Y. Takeda, Solid State Ionics, 148, 2002, 93-101.
• 18. D.H. Peck, M. Miller, K. Hilpert, Solid State Ionics, 123, 1999, 47-57.