بررسی عوامل موثر بر ریز ساختار و خواص کامپوزیت NiO-SDCریخته گری ژلی شده جهت کاربرد در آند پیل سوختی اکسید جامد

کامپوزیت اکسید نیکل–ساماریومدوپ شده در سریا (NiO-SDC)یک ترکیب مناسب در آند پیل سوختی اکسید جامد است. در این پژوهش، ابتدا نانو پودر NiO-SDC از روش سل– ژل احتراقی و با استفاده از عامل ژل ساز اسید سیتریک بعنوان احیا کننده (سوخت)با ترکیب فازی کامپوزیت %۵۰ NiO-%۵۰ Ce۰.۸sm۰.۲O۱.۹ سنتز شد. اندازه ی بلورک پودر سنتز شده بعد از کلسینه شدن در دمای oC۷۰۰برابر nm ۱۱و سطح ویژه ی m۲/g۴۳/۳۰اندازه گیری شد. ویژگی های پودر سنتز شده توسطآزمایش های DTA/TG، XRD،BET،SEM مورد بررسی قرار گرفت.در ادامه با استفاده از روش ریخته گری ژلی قطعات متخلخل استوانه ای شکل ازپودر نانو کامپوزیت NiO-SDCحاصل شد. برای این منظور ابتدا دوغاب پایداری در محیط آبی و با استفاده از دیسپرزنت و آگار (عامل ژل ساز) تهیه شد. در این مرحله پایداری دوغاب ها با درصد جامد مناسب برای رسیدن به قطعات سالم ریخته گری شده با کمک آزمون زتا پتانسیل و رئومتری مورد بررسی قرار گرفتند. قطعات ریخته گری شده پس از خشک شدن در دمای oC۱۲۵۰ به مدت ۲ ساعت سینتر شدند. ترکیب فازها و ریز ساختار نمونه های سینتر شده توسط پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی گردید. همچنین برای تعیین توزیع و میزان تخلخل های قطعه از تخلخل سنجی جیوه ای استفاده شد. در نهایت نمونه های ریخته گری ژلی شده فاقد عیب از دوغاب حاوی ۶۰ درصد وزنی جامد NiO-SDCبا چگالی بالک gr/cm۳۲۶/۲ و میانگین اندازه تخلخل µm۷/۳ساخته شد.

کلیدواژه ها:

sol - gel combustion ، NiO-SDC ، solid oxide fuel cell ، gel-casting ، Microstructure ، سل-ژل احتراقی ، نانو کامپوزیت NiO-SDC ، پیل سوختی اکسید جامد ، ریخته گری ژلی ، ریز ساختار