بررسی تاثیر پارامترهای فرایند بر عیوب ظاهری نیم پیل سوختی اکسید جامد ساخته شده به روش ریخته گری نواری

عملکرد مناسب یک پیل سوختی اکسید جامد علاوه بر انتخاب مواد و شرایط مناسب کاری نیازمند کامل و بدون عیب بودن هر یک از اجزای آن میباشد. یکی از مناسبترین روشهای به کار گرفته شده برای ساخت اجزای سل پیل سوختی اکسید جامد (آند و الکترولیت) روش ریخته گری نواری میباشد که علاوه بر هزینه پایین نسبت به سایر روشها، قابلیت افزایش مقیاس تولید را نیز دارا است . در پژوهش حاضر تاثیر دو پارامتر ترکیب دوغاب و زمان آسیاب که نقش اساسی در بوجود آمدن عیوب مختلف به منظور ساخت دو لایه الکترولیت و آند (نیم پیل) دارند، مورد بررسی قرار گرفته است. طبق نتایج حاصل، الکترولیتهایی که در ترکیب آنها از ترپینئول به عنوان پراکنده ساز استفاده شده بود و آندهایی که ۶ ساعت بعد از افزودن چسب، بال میل(آسیاب) شده بودند به عنوان لایه های بهینه ی آند و الکترولیت انتخاب شدند. تصاویر میکروسکوپ نوری از سطح لایه های بهینه نشان داد سطوح این لایه ها کمترین عیوب ظاهری را داشتند. در ادامه لایه های بهینه در ضخامت مناسب با فشار ۶۰ مگاپاسکال پرس شد و نیم سل حاصل در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ ساعت زینتر شد. این لایه ها کمترین اعوجاج بعد از سینتر،کمترین آگلومره و کمترین عیوب سطحی را داشتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از مقطع نیم سل بهینه زینتر شده نشان داد که این نیمسلها در قسمت آند شامل تخلخلهای با توزیع همگن و اندازه های نزدیک به هم بوده و جدایش قابل توجهی بین لایه ها وجود ندارد. بعلاوه ریزساختار نشان داد که تخلخل در لایه الکترولیت بسیار کم است و این لایه دانسیته بالایی دارد.