Progress tar-riċerka tal-konnetturi tal-pjanċa reżistenti għall-ilbies tal-ferrite
Fl-1997, Hitachi Metal Company żviluppat il-materjal tal-metall Fe-22liga tas-sistema ferritika Cr ZMG232 għal konnetturi SOFC b'temperatura operattiva ta '1000 grad. Il-materjal ferritiku ġie magħżul bħala l-konnettur SOFC minħabba li l-materjal ferritiku għandu koeffiċjent ta 'espansjoni termali aktar baxx minn awstenite, li huwa aktar simili għall-materjal tal-komponent SOFC. Il-kumpanija mbagħad adottat serje ta 'miżuri ta' titjib tal-proċess, bħat-tnaqqis tal-kontenut ta 'ossidi ta' impurità, u żviluppat il-pjanċa ZMG232L reżistenti għall-ilbies fl-2005.
Pjanċa reżistenti għall-ilbies ZMG232L tista 'tifforma saff dens ta' ossidu Cr2O3 fl-ambjent tax-xogħol, għalhekk għandha konduttività elettrika tajba inerenti fl-istess ħin, iżda għandha wkoll reżistenza għall-ossidazzjoni pendenti. Għalkemm ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-konnettur tista 'tinkiseb ukoll billi tifforma saff ta' ossidu Al2O3, Al2O3 m'għandu l-ebda konduttività elettrika fit-temperatura operattiva tal-pjanċa reżistenti għall-ilbies ZMG232L, għalhekk il-liga ta 'saff ta' ossidu Cr2O3 b'reżistenza żgħira f'temperaturi għoljin hija adattata għal Materjali tal-metall tal-konnettur SOFC.
Bl-iżvilupp kontinwu ta 'SOFC, tressqu rekwiżiti ogħla għal materjali tal-metall tal-konnettur - biex tittejjeb aktar ir-reżistenza għall-ossidazzjoni u jitnaqqas l-ammont ta' evaporazzjoni Cr iġġenerat minn materjali tal-metall biex jitnaqqas l-impatt fuq il-prestazzjoni tal-komponenti tal-ġenerazzjoni tal-enerġija. Ibbażat fuq pjanċa reżistenti għall-ilbies ZMG232L, Hitachi Metal Company rrealizzaw id-disinn ta 'film u liga ta' densifikazzjoni magħmula minn saff ta 'spinel u saff ta' ossidu tal-kromju b'konduttività elettrika billi żżid elementi ta 'liga u ottimizzat komponenti, u żviluppat pjanċa ZMG232G10 reżistenti għall-ilbies ġdida ta' liga b' ir-reżistenza għall-ossidazzjoni u l-konduttività elettrika żdiedu b'madwar 2 darbiet.
L-istruttura tas-saff tal-ossidu u d-disinn tal-liga tal-pjanċa reżistenti għall-ilbies ZMG232G10 huma introdotti fil-qosor hawn taħt.
Meta l-pjanċa reżistenti għall-ilbies ZMG232L tiġi ttrattata bis-sħana f'atmosfera ossidanti, saff ta 'ossidu b'saff doppju huwa ffurmat fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, is-saff tal-wiċċ huwa s-saff ta' ossidu (Mn,Cr) 3O4, is-saff ta 'ġewwa (matriċi) huwa s-saff tal-ossidu Cr2O3. Ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tiddependi fuq is-saff tal-ossidu Cr2O3, iżda l-evaporazzjoni tal-element Cr li jinsab fih se twassal għad-deterjorazzjoni tal-prestazzjoni tal-element tal-ġenerazzjoni tal-enerġija, għalkemm is-saff tal-ossidu (Mn,Cr) 3O4 ikollu ċertu effett inibitorju fuq l-evaporazzjoni ta 'Cr, iżda r-rata ta' ossidazzjoni ta '(Mn,Cr) 3O4 tagħmel l-effett ta' protezzjoni limitat.
Biex issolvi l-problemi ta 'hawn fuq, jittieħdu l-miżuri li ġejjin fid-disinn tal-liga.
1) Ittejjeb ir-reżistenza għall-ossidazzjoni: tnaqqas il-kontenut ta 'Mn u tnaqqas ir-rata ta' ossidazzjoni ta '(Mn,Cr) 3O4;
2) Inibixxi l-evaporazzjoni ta 'Cr: Żid Cu, Cu jinfirex fis-saff ta' ossidu (Mn,Cr) 3O4, u tiddensifika s-saff ta 'ossidu (Mn,Cr) 3O4.
Minħabba l-miżuri tad-disinn tal-kompożizzjoni ta 'hawn fuq, il-pjanċa li tirreżisti l-ilbies ZMG232G10 għandha reżistenza aħjar għall-ossidazzjoni mill-pjanċa li tirreżisti l-ilbies ZMG232L, u l-ammont ta' evaporazzjoni ta 'Cr jitnaqqas.
ZMG232G10 pjanċa tal-ilbies u paragun ieħor tal-pjanċa tal-ilbies
Sabiex jiġi kummerċjalizzat is-SOFC, l-ispiża tal-produzzjoni ta 'kull komponent għandha titnaqqas. F'dawn l-aħħar snin, ġiet studjata l-applikazzjoni ta 'pjanċa reżistenti għall-ilbies tal-ferrite f'konnetturi SOFC. Ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-konnettur tal-pjanċa ZMG232G10 reżistenti għall-ilbies żviluppat minn Hitachi Metal Company kienet imqabbla ma 'pjanċi oħra reżistenti għall-ilbies, u l-kampjun tat-test kien ħxuna ta' 10mm. Minħabba li l-irqaq tal-ħxuna tal-pjanċa, l-agħar ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-liga, huwa meħtieġ li tingħata attenzjoni għad-disinn tal-ħxuna meta l-pjanċa reżistenti għall-ilbies tintuża bħala l-materjal tal-konnettur SOFC. Meta ZMG232G10 jintuża bħala materjal tal-konnettur SOFC, jista 'jintuża materjal irqaq minn pjanċa normali reżistenti għall-ilbies.
Iktar ma tkun żgħira l-bidla ta 'inkrement ta' ossidazzjoni maż-żmien, aħjar ir-reżistenza għall-ossidazzjoni, bħal ZMG232G10 reżistenza għall-ossidazzjoni tal-pjanċa tal-ilbies hija sinifikament aħjar minn SUS430. F'ċirkostanzi normali, iż-żieda ta 'ossidazzjoni tas-saff ta' ossidu li jifforma liga tiżdied skond ir-regola parabolika maż-żieda taż-żmien, iżda l-inkrement ta 'ossidazzjoni ta' SUS430 tiżdied drastikament maż-żieda ta 'żmien fit-trattament inizjali ta' ossidazzjoni. Qabel il-ħin ta 'ossidazzjoni ta' 2500h, ix-xejra tal-bidla ta 'inkrement ta' ossidazzjoni SUS444 hija bażikament l-istess bħal dik ta 'ZMG232G10, iżda wara ż-żieda, inkrement ta' ossidazzjoni SUS444 jonqos malajr, li huwa r-riżultat ta 'spalling tas-saff ta' ossidazzjoni tiegħu b'reżistenza għall-ossidazzjoni. It-tqabbil ta 'hawn fuq juri li meta mqabbel ma' pjanċi reżistenti għall-ilbies ZMG232G10, SUS430 u SUS444 għandhom reżistenza fqira għall-ossidazzjoni.
