Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Badania fizykochemiczne złożonych tlenków w układzie Mn-Co-O otrzymywanych metodami chemii mokrej

100%

Kruk A. , Brylewski T. , Adamczyk A. , Kucza W. , Przybylski K.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

tom T. 64, nr 1

120-130

PL

Spinele manganowo-kobaltowe są obecnie badane jako potencjalne materiały powłok ochronno-przewodzących na powierzchnie stali ferrytycznych. Ze względu na wysokie przewodnictwo elektronowe oraz zdolność blokowania dyfuzji chromu, mogą znaleźć zastosowanie jako powłoki interkonektorów w ogniwach paliwowych typu IT-SOFC. Syntezę spineli manganowo-kobaltowych przeprowadzono metodą zol-żel, współstrącania oraz reakcji w fazie stałej. Strukturę oraz morfologię proszków i spieków, a także przewodnictwo elektryczne spieków badano przy pomocy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Uzyskane spinele o składzie Mn1+xCo2-xO4 wykazywały zróżnicowaną mikrostrukturę, wysokie przewodnictwo elektryczne oraz stabilność strukturalną. Zbadano przejście fazowe układ tetragonalny-regularny oraz określono jego wpływ na właściwości elektryczne Mn1,5Co1,5O4 w podwyższonych temperaturach.

EN

Manganese cobaltite spinels have recently been studied as potential candidates for protective-conducting coatings on the surface of ferritic stainless steels. Because they exhibit high electric conductivity and are efficient at blocking chromium diffusion, they may be applied as coatings on metallic interconnects in IT-SOFCs. Manganese cobaltite spinels were synthesized using the sol-gel, coprecipitation and solid-state reaction methods. The structure and morphology of the powders and bulk samples, as well as the electrical conductivity of bulk samples, were investigated using XRD, SEM and EIS, respectively. The prepared Mn1+xCo2-xO4 spinels exhibited various microstructures, high electrical conductivity and structural stability. Tetragonal-cubic phase transition and its influence on the electrical properties of Mn1.5Co1.5O4 at elevated temperatures were studied.

2

Charakterystyka właściwości cieplnych warstw ochronnych metodą 3-omega

86%

Zybała R. , Wojciechowski K. T. , Kucza W. , Gajerski R. , Godlewska E. , Mania R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

tom Vol. 50, nr 9

22-24

PL

Przedmiotem pracy są badania przewodnictwa cieplnego powłok ochronnych, dla stali wysokogatunkowej oraz materiałów termoelektrycznych, które pełnią jednocześnie funkcje barier termicznych TBC (Thermal Barrier Coatings). Badania przewodnictwa cieplnego powłok wykonano metodą 3-omega. Stwierdzono, że otrzymane powłoki charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami izolacyjnymi. Najniższe przewodnictwo cieplne (0,8 Wm ⁻ K ⁻) zmierzono dla powłok wykonanych na bazie przemysłowych farb wykonanych z żywic fenylometylo siloksanowych odpornych termicznie do 700*C.

EN

The paper deals with thermal conductivity of protective layers for highperformance steel and thermoelectric materials, which also have function of thermal barrier coatings TBC. Measurements of thermal conductivity were made by a 3-omega method. It has been found, that the investigated coatings exhibit very good insulating properties. The lowest thermal conductivity (0,8 Wm ⁻¹ K ⁻¹) was measured for the coatings based on commercial available paint, polysiloxane resin, thermally stable up to 700*C.

3

Ochronne układy warstwowe AL453/(Mn,Co)3O4 jako metaliczne interkonektory do ogniw paliwowych typu IT-SOFC

86%

Brylewski T. , Kruk A. , Adamczyk A. , Kucza W. , Dąbek J. , Przybylski K.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

tom T. 65, nr 1

20--27

PL

Jednym z potencjalnych materiałów konstrukcyjnych do wytwarzania metalicznych interkonektorów dla średniotemperaturowych ogniw paliwowych typu IT-SOFC jest stal ferrytyczna AL453. Jednakże parowanie chromu ze zgorzeliny, powstałej na tej stali, powoduje powolną degradację właściwości elektrycznych elementów interkonektora. W celu poprawy sprawności ogniwa zastosowano modyfikację powierzchniową materiału interkonektora, polegającą na wytworzeniu na jego powierzchni powłoki ochronnej na osnowie spinelu manganowo-kobaltowego. Metodą sitodruku w połączeniu z odpowiednią obróbką termiczną wytworzono powłokę Mn1,5Co1,5O4 stanowiącą efektywną barierę zaporową dla odrdzeniowej dyfuzji chromu ze stali AL453 i tym samym istotnie ograniczającą tworzenie się lotnych par Cr ze zgorzeliny. Fakt ten potwierdzono pomiarami szybkości parowania chromu z powierzchni układu warstwowego stal/powłoka w warunkach przepływu mieszaniny powietrze/H2O w 1073 K.

EN

Ferritic steel AL453 is one of the potential metallic interconnect construction materials for the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC). However, the evaporation of chromium from the scale formed on this ferritic steel results in slow degradation of the electrical properties of the interconnect elements. In order to improve cell efficiency the surface of the interconnect material was modified by applying a protective coating on a manganese-cobalt spinel matrix. The Mn1.5Co1.5O4 coating was formed via screen-printing combined with the appropriate thermal treatment. This coating is an effective barrier against outward chromium diffusion from the AL453 steel and, therefore, significantly inhibits the formation of volatile Cr vapours from the scale. This fact was confirmed by measuring the chromium vaporization rate from the surface of the steel/coating layer system in a flowing air/H2O mixture at 1073 K.

4

Mikrostruktura oraz właściwości elektryczne warstwy o strukturze spinelu na wybranych wysokochromowych stalach ferrytycznych

72%

Kruk A. , Stygar M. , Krauz M. , Homa M. , Adamczyk A. , Kucza W. , Rutkowski P. , Bobruk M. , Gil A. , Brylewski T.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

tom T. 66, nr 3

235--244

PL

Ważnym aspektem technologicznym w produkcji generatorów prądotwórczych jest dobór odpowiednich materiałów konstrukcyjnych, bowiem od nich zależy wysoka sprawność energetyczna i niezawodność działania tych urządzeń. Interkonektor stanowi podstawowy element składowy ogniwa paliwowego, ponieważ doprowadza on poprzez system kanałów gazowe paliwo i utleniacz oraz odprowadza prąd elektryczny. W przypadku średniotemperaturowych stałotlenkowych ogniw paliwowych IT-SOFC do wytwarzania interkonektorów stosowane są wysokochromowe stale ferrytyczne, które w trakcie pracy ogniwa ulegają procesowi korozji, wykształcając ochronną zgorzelinę Cr2O3. Zgorzelina ta posiada dość znaczy opór elektryczny, a ponadto utlenia się do lotnych tlenków i tlenowodorotlenków chromu, które powodują „zatruwanie” pozostałych elementów ogniwa, obniżając tym samym jego sprawność. W celu przeciwdziałania tym niekorzystnym zjawiskom podjęto próbę zastosowania powłoki o składzie Y0,1Mn1,45Co1,45O4 jako ceramicznej warstwy ochronno-przewodzącej, nanoszonej metodą sitodruku bezpośrednio na powierzchnię stali ferrytycznej. W pracy przestawiono wyniki badań własności fizykochemicznych różnych stali ferrytycznych, czystych oraz z naniesioną powłoką spinelu manganowo-kobaltowego domieszkowanego itrem.

EN

An important technological aspect in production of generators is selection of appropriate structural materials which is a prerequisite for obtaining a high level of energy efficiency and reliability of these devices. The essential component of a fuel cell is an interconnect which supplies gaseous fuel and the oxidant through a system of channels, and also provides a medium for the generated electric current to travel through. In the case of intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC), ferritic stainless steel forms a core of the interconnect; the steel undergoes corrosion during the cell’s operation, forming a protective coating mainly composed of the Cr2O3 scale. However, the scale is characterized by a relatively high electrical resistance, and its formation furthermore entails the evolution of chromium oxides and oxyhydroxides that poison the remaining elements of the cell, reducing its overall efficiency. In order to prevent these processes from taking place, an attempt was made to apply a manganese cobalt-doped yttrium spinel as a protective-conducting ceramic layer on ferritic steel. The paper presents physicochemical properties of different species of pure ferritic steels and steels with the coating composed of the Y0.1Mn1.45Co1.45O4 spinel.