Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości termofizyczne lutów szklanych dla ogniw paliwowych typu IT-SOFC

Pleśniak J., Ciecińska M., Środa M., Marczyński M., Rutkowski P., Brylewski T.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 3

205--220

PL

Celem pracy było otrzymanie lutów szklanych na bazie szkieł krzemianowo-barowych oraz zbadanie ich właściwości termofizycznych w celu rozważenia zastosowania ich jako uszczelnienie w średniotemperaturowych, stałotlenkowych ogniwach paliwowych typu IT-SOFC (ang. intermediate-temperature solid oxide fuel cells) w układzie planarnym, przewidzianych do pracy w temperaturze 800 st. C. Przygotowano trzy zestawy szkieł o składach: SiO2-Bi2O3-Al2O3-BaO-MgO-CaO-La2O3 (zestaw 1), SiO2-Bi2O3-BaO-MgO-ZnO (zestaw 2) i SiO2-BaO-ZnO (zestaw 3) oraz złącze układu szkło/metal, w którym w charakterze metalicznego interkonektora zastosowano żaroodporną stal ferrytyczną gatunku Crofer 22 H. Ocenę przydatności szkieł przeprowadzono na podstawie szeregu badań fizykochemicznych, obejmujących: analizę termiczną z wykorzystaniem technik DTA/DSC, pomiary dylatometryczne liniowego współczynnika rozszerzalności cieplnej, analizę dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), badania spektroskopowe w podczerwieni (FTIR) oraz badania topliwości próbek szkła na podłożach stalowym i z tlenku glinu przy pomocy wysokotemperaturowego mikroskopu grzewczego. Wykonano również obserwacje morfologiczne oraz analizę składu chemicznego złącza szkło/stal ferrytyczna, otrzymanego po utlenianiu w 800 st. C przez 200 godz. w powietrzu, przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) połączonej z dyspersją energii promieniowania rentgenowskiego (EDS). Wyniki tych badań wskazują, że spoiwo ze szkła zestawu 1 spełnia wymagania stawiane lutom szklanym dla planarnych stosów ogniw paliwowych typu IT-SOFC.

EN

The aim of the presented study was to obtain glass solders based on barium silicate glasses and to evaluate their thermophysical properties in view of their potential application as seal materials for planar-type intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) operating at 800 C. The materials prepared as a part of the investigation included three types of samples with compositions of SiO2-Bi2O3-Al2O3-BaO-MgO-CaO-La2O3 (set 1), SiO2-Bi2O3-BaO-MgO-ZnO (set 2) and SiO2-BaO-ZnO (set 3) as well as a glass/metal joint in which the heat-resistant Crofer 22 H ferritic steel was applied as the metallic interconnect. The suitability of the obtained glass was assessed based on a number of physicochemical investigations, including: thermal analysis conducted by means of DTA/DSC techniques, dilatometric measurements of linear coefficient of thermal expansion, X-ray diffraction analysis (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), and study of the meltability of glass samples on substrates composed of either steel or aluminium oxide, performed by means of a high-temperature heating microscope. The performed research also involved morphological observations and analysis of the chemical composition of the glass/ferritic steel joint obtained after oxidation at 800 °C for 200 h in air, using scanning electron microscopy (SEM) combined with an X-ray energy dispersion (EDS). The results indicate that the sealant with the composition of the set 1 meets the requirements set for glass solders applied in planar-type IT-SOFC stacks.

2

Badania stabilności chemicznej kompozytowego elektrolitu 3-YSZ-Al2O3 w stosunku do materiałów elektrodowych do zastosowania w średniotemperaturowych ogniwach paliwowych

Molin S., Bobruk M., Wyrwa J., Pleśniak J., Brylewski T.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 1

50--64

PL

Jednym z podstawowych wymogów stawianych materiałom na elektrolity do średniotemperaturowych ogniw paliwowych IT-SOFC (ang. intermediate-temperature solid oxide fuel cells) jest ich kompatybilność chemiczna z elektrodami w temperaturach zarówno eksploatacji, jak i wytwarzania ogniw. W celu sprawdzenia, czy badany w pracy kompozytowy elektrolit o osnowie z częściowo stabilizowanego ditlenku cyrkonu i z wtrąceniami tlenku glinu w ilości 1% mol. (3-YSZ-Al2O3) może zostać zastosowany w celu zapewnienia odpowiedniej sprawności ogniw IT-SOFC przez długi okres eksploatacji, przeprowadzono analizę jego stabilności chemicznej w stosunku do materiału katody La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3 (LSCF48) oraz w stosunku do NiO, stanowiącego główny składnik materiału anody. Po wygrzewaniu mieszaniny elektrolitu i katody w proporcji wagowej 1:1 w 1273 K przez 5 i 100 godz., stwierdzono obecność nowych faz, które mogą wpływać na pogorszenie właściwości elektrochemicznych złącza elektrolit/katoda. W warunkach przewidywanej pracy ogniwa, tj. w temperaturze 1073 K elektrolit wykazuje zdecydowanie wyższą stabilność chemiczną w kontakcie z anodą aniżeli w kontakcie z katodą, która wynika z ograniczonej wzajemnej dyfuzji kationów w układzie 3-YSZ-Al2O3/NiO.

EN

One of the main features required of materials to be applied as electrolytes in intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) is their chemical compatibility with electrodes at both operating temperatures and the temperatures at which the cells are manufactured. To verify whether the investigated composite electrolyte with a matrix consisting of partially stabilized zirconia and alumina inclusions of 1 mol% (3-YSZ-Al2O3) can be applied to ensure a sufficiently high long-term operating efficiency of IT-SOFCs, its chemical stability was analyzed via exposure to the La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3 (LSCF48) cathode material and NiO, which constitutes the main component of the anode material. After annealing the mixture consisting of the electrolyte and the cathode material at a mass ratio of 1:1 for 5 and 100 hours at 1273 K, the presence of new phases that might affect the electrochemical properties of the electrolyte/cathode junction was observed. Under the anticipated operating conditions of the cell, i.e. at 1073 K, the electrolyte exhibits significantly higher chemical stability in contact with the anode material than when exposed to the cathode one, which can be attributed to the reduced interdiffusion of cations in the 3-YSZ-Al2O3/NiO system.

3

Badanie zawartości siarczanów w wodzie i glebie w Jaskini Wierzchowskiej Górnej

Olszewska M., Pleśniak J., Polczyk T., Trzop W.

Analit

|

2017

|

Nr 3

2--8

PL

W niniejszej pracy zbadano zawartość anionów siarczanowych [SiO42-] w wodzie i w glebie pochodzącej z Jaskini Wierzchowskiej Górnej znajdującej się w Dolinie Kluczwody na terenie Jury Krakowsko-Częstochowskiej. Pomiarów dokonano przy użyciu metody spektrofotometrycznej, za pomocą spektrofotometru Spectroquant NOVA 60. Otrzymane wyniki badań wskazują na to, że ilość oznaczanych anionów w jaskini jest mniejsza niż poza nią.

EN

The main aim of this work was to measure the concentration of sulphate anions [SiO42-] in water and soil from the Wierzchowska Cave which is located in Kluczwody valley in Jura Krakowsko-Częstochowska. The measurements were conducted using spectrophotometric method by Spectroquant NOVA 60. The results show lower concentration of the measured anions in cave soil comparing to the soil samples collected outside the cave.

4

Codzienność z zeolitami

Pleśniak J., Trzop W.

Analit

|

2016

|

Nr 2

146--151

PL

Zeolity – mikroporowate glinokrzemiany przestrzenne o strukturze krystalicznej zawierającej wolne przestrzenie (kanały i komory) o wielkości kilku nm. Występują w środowisku naturalnym jak również są syntezowane w warunkach laboratoryjnych [1]. Odkryte zostały w 1756 r. przez szwedzkiego mineraloga Axel Frederic von Cronstedt, jednak dopiero po dwustu latach po ich odkryciu zyskały popularność dzięki swoim właściwościom. Dziś mają wiele praktycznych zastosowań m.in. do oczyszczania gazów i ścieków, jako surowiec do wyrobu cementu, jako składnik opatrunków na trudno gojące się rany, do oczyszczania krwi, w celu kontrolowanego wydzielanie leków, jako sita molekularne, czy do ochrony zabytków. Ze względu na unikatowe właściwości antybakteryjne, antygrzybiczne i regeneracyjne są również szeroko stosowane w przemyśle kosmetycznym [2,3]. Poddawane są ciągłym badaniom, które odkrywają nieznane właściwości tych niepozornych glinokrzemianów.