Вплив поруватості на міцність 3,5YSZ-керамічного остову анода паливної комірки

Abstract

Досліджено вплив поруватості на міцність остову з порошку 3,5YSZ (ZrO₂, стабілізований 3,5% (мол.) Y₂O₃). Зміну поруватості остову забезпечували додаванням гранульованого крохмалю від 10 до 69% (об.) до порошку 3,5YSZ. Оптимальні поруватість (38%) та міцність (92 МПа) мають остови з вмістом крохмалю 51% (об.). Встановлено, що заміна 8YSZ на 3,5YSZ є прийнятною для виготовлення керамічної складової анода паливної комірки остовим методом. За однакової поруватості (38%) остови 3,5YSZ та 8YSZ мають міцність 92 та 38 МПа відповідно.

Исследовано влияние пористости на прочность каркаса 3,5YSZ (ZrO₂, стабили-зированный 3,5% (мол.) Y₂O₃). Изменение пористости каркаса обеспечивали добавлением гранулированного крахмала от 10 до 69% (об.) в порошок 3,5YSZ. Оптимальные значения пористости (38%) и прочности (92 МПа) получены в каркасах с содержанием 51% (об.) крахмала. Установлено, что замена 8YSZ на 3,5YSZ является приемлемым для изготовления керамической составляющей анода топливного элемента каркасным методом. При одинаковой пористости (38%) каркасы 3,5YSZ и 8YSZ демонстрируют прочность 92 и 38 МПа соответственно.

The influence of porosity on mechanical strength 3,5YSZ (ZrO₂, stabilized with 3,5% (mol.) Y₂O₃) carcass was studied. The changes of carcasses porosity were provided by addition of granulated starch in range of 10—69% (vol.) in 3,5YSZ powder. Optimal level of porosity (38%) and mechanical strength (92 MPa) were obtained in carcasses with 51% (vol.) of starch. It was found, that replacement 8YSZ with 3,5YSZ is acceptable for manufacturing of ceramic component of anode solid oxide fuel cell via carcass method. Thus, with the same level of porosity (38%) 3,5YSZ and 8YSZ car-casses demonstrated mechanical strength of 92 and 38 MPa, respectively.