Solid oksit yakıt hücresi güç sistemleri için Chromium Getterlerin geliştirilmesi ve doğrulanması

Krom içeren alaşımlar Korozyon koruması için krom ölçeği oluşturmak için metalik ara bağlantılar olarak SOFC's kullanılır. Ancak, yüksek sıcaklıklarda krom buharlaşması SOFC bozulmasıile sonuçlanan gaz krom türleri üretir. Bu yöntem, katı oksit yakıt hücresi güç sistemlerinde krom zehirlenmesi için bir çözüm sağlar.

Başlıca avantajları düşük maliyetli malzemelerin kullanımı ve hem düşük hem de yüksek sıcaklıklarda kirleticilerin etkin bir şekilde yakalanmasıdır. Buhar elektroliz sistemleri, oksijen taşıma membran sistemleri ve petrokimya sistemleri gibi krom içeren alaşımları kullanan diğer yüksek sıcaklıklı endüstriyel sistemler bu yöntemi kalite ve emisyon kontrolü için kullanabilir. Bu video gösteri ilgilenen araştırmacılar hızla bu teknik öğrenmek olabilir, bazı adımlar yeni başlayanlar için çok basittir.

Bu teknik araştırmacılar elektrokimyasal teknoloji araştırma için bir ilerleme için becerilerini geliştirmek olabilir. Başlamak için, 2.4 molar sulu stronsiyum nitrat dokuz mililitre birleştirmek, 2.4 molar sulu nikel nitrat yedi mililitre ile. Katıları eritmek için karışımı 300 RPM'de 30 dakika karıştırın ve 80 dereceye ısıtın.

Daha sonra, çözelti pH 8,5 artırmak için 5 azı lı sulu amonya 30 mililitre ekleyin. Öncül tozu çökeltmek için karışımı 24 saat boyunca 80 derecede karıştırmaya devam edin. Kuru bir fırında kuru çözelti 120 santigrat derece, su tamamen buharlaşır kadar, genellikle yaklaşık 24 saat sürer, mavi balmumu bileşik bırakmak için.

Biz manuel ve manyetik karıştırma hem de kullanarak deiyonize su 50 mililitre bileşik askıya. 5000 RPM'de süspansiyonu 5 dakika santrifüj edin. Ve artık amonyum nitrat içeren sıvıyı çıkarın.

200 ila 380 santigrat derecede amonyum nitrat ayrışacak ve amonyağ nitrat asit, azot oksit gazları üretecek. Distile su ile düzgün yıkama azaltmak veya bu gazların emisyonortadan kaldıracaktır. Durulanan öncül tozunu 120 derecede iki saat boyunca kurulayın.

Sonra, toz iyonize su ekleyin ve kalın bir bulamaç yapmak için en az beş dakika karıştırın. Hava kabarcıklarını temizlemek için bir vakum odasında bulamacı gazdan arındırın. Daha sonra, bulamaç bir cordierite petek substrat yerleştirin ve bulamaç ile gözenekleri doldurmak için beş dakika vakum infiltrasyon gerçekleştirmek.

Daha sonra, kanallardan fazla bulamacı temizlemek için daldırma kaplı substrat üzerinden hava akışı. Numuneyi hava dolu bir fırına yerleştirin ve dakikada beş derecede yaklaşık 120 santigrat dereceye ısıtın. Numuneyi en az iki saat havada kurutun.

Daha sonra fırını dakikada beş derecede 650 dereceye kadar rampalayın ve krom alıcısını üretmeyi bitirmek için numuneyi 12 saat havada alın. Doğrulama testine başlamak için, iki gram ortalanmış krompeleti bir difüzör le donatılmış bir kuvars tüp fırınına yerleştirin. Difüzörün diğer tarafına bir krom getter yerleştirin.

Fırının krom tarafını oda sıcaklığındaki su kabarcığı aracılığıyla basınçlı hava kaynağına bağlayın. Bir cam dirsek ve krom buharı yakalama montaj yoluyla bir havalandırma için getter tarafı bağlayın. 300 SCCM'de 15 dakika ila bir saat boyunca nemlendirilmiş hava ile sistemi temizleyin.

Sonra dakikada üç derece 850 santigrat derece fırın rampa ve 500 saat boyunca bu sıcaklığı korumak. Krom bileşiklerinin her 100 saatte bir birikintiyi gösteren renk değişikliği için çıkış dirseği kontrol edin. Test tamamlandıktan sonra, hava akışını kapatmadan ve numuneyi almadan önce fırını oda sıcaklığına kadar soğutun.

Daha sonra krom yakalama montaj su toplamak, kuvars tüp, cam dirsek, kondansatör ve yıkama şişeleri ile ıslatın 20% ağırlık nitrik asit ile birikmiş krom ayıklamak ve durulama toplamak. Ek birikmiş krom ayıklamak ve durulama toplamak için 12 saat boyunca% 20 nitrik asit cam ıslatın. Herhangi bir cam hala renksiz ise, 80 santigrat derece 12 saat boyunca alkali potasyum permanganat ıslatın.

Daha sonra icpms ile krom içeriğini analiz etmek için tüm bileşenlerden krom ekstresi toplamak ve karıştırın. Daha sonra, bir bıçak ile ikiye getter örnek dilim ve altın ile maruz yüzeyleri kat. Krom üfleyici örneğini altınla kaplayın ve enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi ile elementdağılımını değerlendirin.

Başka bir EDS analizi yapın ve krom kaynağından uzaklığı ile ilgili olarak krom miktarını çizin. SOFC imalatına başlamak için, ekran baskılantan stronsiyum manganate macun yüzeyinde üç yttria stabilize zirkon elektrotlar ve merkezi meclisleri. Daha sonra, platin müreksü kullanarak anot olarak her YSZ diske platin elektrot takın.

Hem anodu ya da katota platin gazlı bez takın ve katot, anot ve YSZ diske kısa platin teller takın. SOFC'leri bir fırına yerleştirin, dakikada üç derecede 850 santigrat dereceye kadar rampalayın ve iki saat boyunca havada tedavi edin. Daha sonra, gümüş iletken telleri kürlenmiş bir SOFC'ye bağlayın ve silindir tüp fırınının sabit ısıtma bölgesine monte edin.

SOFC'yi seramik macunla fırında kapatın ve elektrotları bir potansiyostata bağlayın. Denemeyi ayarlamak için standart yordamları izleyin. Bu iyi silindir hücre li olduğundan emin olun ve her üç elektrot düzgün potansiyostat bağlı olduğundan emin olun.

Sonra fırını dakikada 5 derecede 850 dereceye kadar artırın. Fırın ısınırken, katot ve referans elektrot arasında 0,5 volt luk bir sapma ile her dakika hücre akımını kaydetmek için potansiyostatları yapılandırın. Katot ve referans elektrot arasında elektrokimyasal empedans spektroskopisi gerçekleştirmek için potansiyostatları ayarlayın.

Fırın test sıcaklığına ulaştığında, 300 SCCM'de katota doğru nemlendirilmiş hava akışı ve 150 SCCM'de anota doğru kuru hava. Ölçümleri başlatın ve testin 100 saat boyunca çalıştırın. Testten sonra fırını oda sıcaklığına kadar soğutun ve karakterizasyonu için hücreyi alın.

Bir sonraki test için, sabit ısıtma bölgesinde delikli bir alümina tüpüne iki gram kromipelet yerleştirin. Krom kaynağının üzerinde yeni bir SOFC düzeltin ve test sonu ölçümlerini aynı şekilde tekrarlayın. Üçüncü test için, tüp içine krom pelet iki gram yükleyin ve krom kaynağı üzerinde bir krom getter monte.

Yeni bir SOFC'yi getter üzerinde düzeltin ve test sonu ölçümlerini aynı koşullar altında gerçekleştirin. Transpirasyon testinde krom profili kromun çoğunun alıcının ilk dört milimetresinde sıkışıp kaldığını gösterdi. Bir alüminyum elyaf substrat üzerinde biriken krom getter malzeme analizi buhar girişi yakınında büyük krom ve stronsiyum zengin parçacıklar gösterdi.

Lif kesitlerinin elementel haritaları krom ve stronsiyumun lif yüzeyinde oluştuğunu doğruladı. LSM-YSZ SOFC'nin krom varlığında ve yokluğunda yapılan elektrokimyasal testler krom buharının hücreyi hızla zehirlediğini gösterdi. Bu lsm-YSZ arayüzüüzerinde krom oksit mevduat atfedilen, bu arayüz oksijen azaltma reaksiyonu engelleyen.

Krom kaynağı ile SOFC arasına Bir SNO krom verici yerleştirmek, krom yokluğunda ki performansla karşılaştırılabilir SOFC performansı yla sonuçlandı. Bu performans krom buharı akış hızları geniş bir yelpazede muhafaza edildi. Üretim protokolü, havadaki krom kirleri için kararlı ve verimli bir alıcı üretir.

Farklı kimyasallar kullanarak bor ve silikon buharı gibi diğer gaz kirleticileri yakalamak için getters geliştirebilirsiniz. İletim protokolü, alaşım lı malzemeler içeren kromun buharlaşmasını ölçer ve tipik SOFC çalışma koşullarında havada hekzaamminechromium buharı yakalayan alıcıların performansını doğrular. Elektrokimyasal doğrulama protokolü nominal SOFC çalışma koşullarında getter etkinliğini göstermektedir.

Bilgi sanayi ve ticari kullanımları için getter ve SOFC teknolojileri ölçekleme için gerekli olduğundan. Bu yöntem, mevcut laboratuvar sağlığı ve güvenliği politikalarına göre yönetilebilen ve işlenebilen az miktarda kimyasal ve neden kullanır.