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Título: Caracterização termo-mecânica de interconectores metálicos recobertos com filmes de LaCrO3
Autor(es): Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
Palavras-chave: Termo-mecânica;Interconector metálico;Substrato metálico;Cromita de lantânio;PaCOS;Thermo-mechanical;Metallic interconnect;Metallic substrate;Lnthanum chromite;SOFC
Data do documento: 29-Mar-2010
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: SOUSA, Cláwsio Rogério Cruz de. Caracterização termo-mecânica de interconectores metálicos recobertos com filmes de LaCrO3. 2010. 134 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
Resumo: The cells unitaria of the solid oxide fuel cell are separated by means of interconnects, which serve as electrical contact between the cells. Lanthanum Chromite (LaCrO3) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells. Reducing the operating temperature around 800 º C of cells to solid oxide fuel make possibilite the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3. Metallic interconnects have advantages over ceramic interconnects such as high thermal conductivity, electricity, good ductility, low cost, good physical and mechanical properties. In this work evaluate the thermo-mechanical properties of the metallic substrate and coated metallic substrate with the ceramic LaCrO3 film via spray-pyrolysis, in order to demonstrate the feasibility of using this material as a component of a fuel cell solid oxide. The materials were characterized by X-ray diffraction, oxidation behavior, mechanical strength, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The X-ray diffraction proved the formation phase of the LaCrO3 on the metallic substrate and the identification of the phases formed after the oxidative test and mechanical strength at high temperature. The oxidation behavior showed the increased oxidation resistance of the coated metallic substrate. It was noted that the mechanical resistance to bending of the coated metallic substrate only increases at room temperature. The optical microscopy (OM) has provided an assessment of both the metallic substrate and the LaCrO3 film deposited on the metal substrate that, in comparison with the micrographs obtained from SEM. The SEM one proved the formation of Cr2O3 layer on the metallic substrate and stability of LaCrO3 film after oxidative test, it can also observe the displacement of the ceramic LaCrO3 film after of mechanical testing and mapping of the main elements as chromium, manganese, oxygen, lanthanum in samples after the thermo-mechanical tests.
metadata.dc.description.resumo: As pilhas unitárias de uma pilha a combustível de óxido sólido são separadas por meio de interconectores, que servem como contato elétrico entre as pilhas. A cromita de lantânio (LaCrO3) tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combustível de óxido sólido. A redução da temperatura de operação em torno de 800 ºC das pilhas a combustível de óxido sólido, tornou possível o uso de interconectores metálicos como alternativa aos LaCrO3 cerâmicos. Esses materiais apresentam vantagens em relação aos interconectores cerâmicos tais como: alta condutividade térmica, elétrica, boa ductilidade, baixo custo, boas propriedades físicas e mecânicas. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades termomecânicas do substrato metálico e substrato metálico recoberto com o filme de LaCrO3 via spray-pirólise, com o objetivo de demonstrar a viabilidade da utilização deste materiais como componente de uma pilha a combustível de óxido sólido. Os materiais foram caracterizados por meio de difração de raios-X, comportamento oxidativo, resistência mecânica, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A difração de raios-X comprovou a formação da fase LaCrO3 sobre o substrato metálico e a identificação das fases formadas após o ensaio oxidativo e resistência mecânica a alta temperatura.O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resistência a oxidação do substrato metálico recoberto. Na resistência mecânica a flexão do substrato metálico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. A microscopia óptica (MO) fez uma avaliação prévia tanto do substrato metálico e do filme de LaCrO3 recoberto sobre o substrato metálico,que em comparação com as micrografias obtidas por MEV. Com auxílio do MEV comprovou a formação da camada de Cr2O3 sobre o substrato metálico e a estabilidade do filme de LaCrO3 após o ensaio oxidativo. Observando também o descolamento do filme de LaCrO3 após ensaio mecânico e a distribuição dos principais elementos como: cromo, manganês, oxigênio, lantânio nas amostras que foram submetidas aos ensaios termo-mecânicos
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/12688
Aparece nas coleções:PPGCEM - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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