Структурні перетворення в NiO-вмісному аноді керамічних паливних комірок під час його відновлення та окиснення

Abstract

Проаналізовано роль структурних перетворень у нікелевій фазі під час дії відновлювального та окиснювального високотемпературних (600°С) газових середовищ у формуванні рівнів міцності та електропровідності NiO-вмісних матеріалів для анодів-підкладок керамічних паливних комірок. Внаслідок циклічної відновлювальноокиснювальної обробки (redox-циклування) оксиду NiO, яка охоплює нагрівання до фіксованої температури (600°С) у вакуумі, відновлення у газовій суміші Ar–5 vol.% Н2 вже нагрітого матеріалу, дегазацію та окиснення в повітрі за цієї ж температури, сформовано структуру, що забезпечує поліпшені фізико-механічні характеристики композитів YSZ–Ni і ScCeSZ–Ni.

Проанализирована роль структурных преобразований в никелевой фазе при воздействии восстановительной и окислительной высокотемпературных (600°С) газовых сред в формировании уровней прочности и электропроводности NiO-содержащих материалов для анодов-подложек керамичесних топливных ячеек. Вследствие циклической восстановительно-окислительной обработки (redox-циклирования) оксида NiO, включающей нагрев до фиксированной температуры (600°С) в вакууме, восстановление в газовой смеси Ar–5 vol.% Н2 уже нагретого материала, дегазацию и окисление в воздухе при этой же температуре, сформирована структура, повышающая прочность и электропроводность композитов YSZ–Ni и ScCeSZ–Ni.

The role of structural transformations of nickel phase during action of reducing and oxidizing high temperature (600°С) gas environments in formation of the levels of strength and electrical conductivity of NiO-containing anode substrates for solid oxide fuel cells was analyzed. Using the cyclic redox treatment of NiO oxide that comprises the stages of heating in vacuum to the fixed temperature (600°С), reduction of already heated material in Ar– 5 vol.% Н2 gas mixture, degassing and oxidation in air at the same temperature, the structure providing the improved strength and electrical conductivity of YSZ–Ni and ScCeSZ–Ni composites was formed.