Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS

Bibliographic Details
Main Author: Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
Publication Date: 2014
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UFRN
dARK ID: ark:/41046/001300001gxvq
Download full: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12864
Summary: Doped lanthanum chromite ( LaCrO3 ) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells for high temperature ( SOFC-HT ) that enabling the stack of SOFCs. The reduction of the operating temperature, to around 800 º C, of solid oxide fuel cells enabled the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3, From the practical point of view, to be a strong candidate for interconnect the material must have good physical and mechanical properties such as resistance to oxidizing and reducing environments, easy manufacture and appropriate thermo-mechanical properties. Thus, a study on the physic-mechanical interconnects La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 ceramics for SOFC -AT obtained by the method of combustion , as well as thermo-mechanical properties of metallic interconnects (AISI 444) covered with La0,8Ca0,2CrO3 by deposition technique by spray-pyrolysis fuel cells for intermediate temperature (IT-SOFCs). The La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 was characterized by X -ray diffraction(XRD) , density and porosity , Vickers hardness (HV) , the flexural strength at room temperature and 900 °C and scanning electron microscopy (SEM). The X -ray diffraction confirmed the phase formation and LaCrO3 and CoCr2O4, in order 6 GPa hardness and mechanical strength at room temperature was 62 MPa ceramic Interconnector. The coated metal interconnects La0,8Ca0,2CrO3 passed the identification by XRD after deposition of the film after the oxidation test. The oxidative behavior showed increased resistance to oxidation of the metal substrate covered by La0,8Ca0,2CrO3 In flexural strength of the coated metal substrate, it was noticed only in the increased room temperature. The a SEM analysis proved the formation of Cr2O3 and (Cr,Mn)3O4 layers on metal substrate and confirmed the stability of the ceramic La0,8 Ca0,2CrO3 film after oxidative test
id UFRN_190b0ce6bceb1bf6d98dfeccb98fcb6c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/12864
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOSTermo-mecânica. Interconector cerâmico. Interconector metálico. Cromita de lantânio. PaCOSThermo-mechanical. Metallic interconnect. Ceramic interconnect. Lanthanum chromite. SOFCCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICADoped lanthanum chromite ( LaCrO3 ) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells for high temperature ( SOFC-HT ) that enabling the stack of SOFCs. The reduction of the operating temperature, to around 800 º C, of solid oxide fuel cells enabled the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3, From the practical point of view, to be a strong candidate for interconnect the material must have good physical and mechanical properties such as resistance to oxidizing and reducing environments, easy manufacture and appropriate thermo-mechanical properties. Thus, a study on the physic-mechanical interconnects La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 ceramics for SOFC -AT obtained by the method of combustion , as well as thermo-mechanical properties of metallic interconnects (AISI 444) covered with La0,8Ca0,2CrO3 by deposition technique by spray-pyrolysis fuel cells for intermediate temperature (IT-SOFCs). The La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 was characterized by X -ray diffraction(XRD) , density and porosity , Vickers hardness (HV) , the flexural strength at room temperature and 900 °C and scanning electron microscopy (SEM). The X -ray diffraction confirmed the phase formation and LaCrO3 and CoCr2O4, in order 6 GPa hardness and mechanical strength at room temperature was 62 MPa ceramic Interconnector. The coated metal interconnects La0,8Ca0,2CrO3 passed the identification by XRD after deposition of the film after the oxidation test. The oxidative behavior showed increased resistance to oxidation of the metal substrate covered by La0,8Ca0,2CrO3 In flexural strength of the coated metal substrate, it was noticed only in the increased room temperature. The a SEM analysis proved the formation of Cr2O3 and (Cr,Mn)3O4 layers on metal substrate and confirmed the stability of the ceramic La0,8 Ca0,2CrO3 film after oxidative testConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoA cromita de lantânio (LaCrO3) dopada tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combustível de óxido sólido de alta temperatura(PaCOS-AT), possibilitando o empilhamento(stack) da PaCOS. 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. Do ponto de vista prático para o material ser forte candidato a interconector deve ter boas propriedades físicas e mecânicas, como resistência a ambientes oxidantes e redutores, fácil fabricação e propriedades termo-mecânicas adequadas. Por este motivo realizou-se um estudo sobre as propriedades fisico-mecânicas de interconectores de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 cerâmico para PaCOS-AT obtido pelo método da combustão, como também sobre as propriedades termo-mecânicas de interconectores metálicos (AISI 444) recobertos com La0,8Ca0,2CrO3 pela técnica de deposição por spray-pirólise para Pilhas a combustível de temperatura intermediaria (PaCOS-TI). A La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 foi caracterizada por meio de difração de raios X (DRX), densidade e porosidade, dureza Vickers (HV), resistência mecânica a flexão na temperatura ambiente e a 900ºC e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A difração de raios X comprovou a formação das fases LaCrO3 e CoCr2O4, dureza na ordem de 6 GPa e resistência mecânica a temperatura ambiente de 62 MPa do interconector cerâmico. A avaliação das fases formadas no interconector metálico recoberto com La0,8Ca0,2CrO3 tanto na deposição quanto após o ensaio oxidativo foi realizado por DRX. O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resistência a oxidação do substrato metálico recoberto por La0,8Ca0,2CrO3. Na resistência mecânica a flexão do substrato metálico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. Com auxílio do MEV comprovou-se a formação das camadas de Cr2O3 e (Cr,Mn)3O4 sobre o substrato metálico e confirmou-se a estabilidade do filme cerâmico de La0,8Ca0,2CrO3 após o ensaio oxidativoUniversidade Federal do Rio Grande do NorteBRUFRNPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisProcessamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a partAcchar, Wilsonhttp://lattes.cnpq.br/5793812872780830http://lattes.cnpq.br/5460040602567184Delmonte, Mauricio Roberto Bomiohttp://lattes.cnpq.br/9558299312183852Silva, Vamberto Monteiro daRamalho, Eduardo Galvãohttp://lattes.cnpq.br/3006037569302325Segadaes, Ana Maria Bastos Costahttp://lattes.cnpq.br/8903008150542337Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de2014-12-17T14:07:21Z2014-11-112014-12-17T14:07:21Z2014-04-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfSOUSA, Cláwsio Rogério Cruz de. Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS. 2014. 201 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12864ark:/41046/001300001gxvqporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2019-01-29T21:35:23Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/12864Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2019-01-29T21:35:23Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
title Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
spellingShingle Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
Termo-mecânica. Interconector cerâmico. Interconector metálico. Cromita de lantânio. PaCOS
Thermo-mechanical. Metallic interconnect. Ceramic interconnect. Lanthanum chromite. SOFC
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
title_short Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
title_full Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
title_fullStr Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
title_full_unstemmed Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
title_sort Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS
author Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
author_facet Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Acchar, Wilson

http://lattes.cnpq.br/5793812872780830

http://lattes.cnpq.br/5460040602567184
Delmonte, Mauricio Roberto Bomio

http://lattes.cnpq.br/9558299312183852
Silva, Vamberto Monteiro da

Ramalho, Eduardo Galvão

http://lattes.cnpq.br/3006037569302325
Segadaes, Ana Maria Bastos Costa
http://lattes.cnpq.br/8903008150542337
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Cláwsio Rogério Cruz de
dc.subject.por.fl_str_mv Termo-mecânica. Interconector cerâmico. Interconector metálico. Cromita de lantânio. PaCOS
Thermo-mechanical. Metallic interconnect. Ceramic interconnect. Lanthanum chromite. SOFC
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
topic Termo-mecânica. Interconector cerâmico. Interconector metálico. Cromita de lantânio. PaCOS
Thermo-mechanical. Metallic interconnect. Ceramic interconnect. Lanthanum chromite. SOFC
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
description Doped lanthanum chromite ( LaCrO3 ) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells for high temperature ( SOFC-HT ) that enabling the stack of SOFCs. The reduction of the operating temperature, to around 800 º C, of solid oxide fuel cells enabled the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3, From the practical point of view, to be a strong candidate for interconnect the material must have good physical and mechanical properties such as resistance to oxidizing and reducing environments, easy manufacture and appropriate thermo-mechanical properties. Thus, a study on the physic-mechanical interconnects La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 ceramics for SOFC -AT obtained by the method of combustion , as well as thermo-mechanical properties of metallic interconnects (AISI 444) covered with La0,8Ca0,2CrO3 by deposition technique by spray-pyrolysis fuel cells for intermediate temperature (IT-SOFCs). The La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 was characterized by X -ray diffraction(XRD) , density and porosity , Vickers hardness (HV) , the flexural strength at room temperature and 900 °C and scanning electron microscopy (SEM). The X -ray diffraction confirmed the phase formation and LaCrO3 and CoCr2O4, in order 6 GPa hardness and mechanical strength at room temperature was 62 MPa ceramic Interconnector. The coated metal interconnects La0,8Ca0,2CrO3 passed the identification by XRD after deposition of the film after the oxidation test. The oxidative behavior showed increased resistance to oxidation of the metal substrate covered by La0,8Ca0,2CrO3 In flexural strength of the coated metal substrate, it was noticed only in the increased room temperature. The a SEM analysis proved the formation of Cr2O3 and (Cr,Mn)3O4 layers on metal substrate and confirmed the stability of the ceramic La0,8 Ca0,2CrO3 film after oxidative test
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-12-17T14:07:21Z
2014-11-11
2014-12-17T14:07:21Z
2014-04-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SOUSA, Cláwsio Rogério Cruz de. Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS. 2014. 201 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12864
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/41046/001300001gxvq
identifier_str_mv SOUSA, Cláwsio Rogério Cruz de. Estudo termo-mecânico de interconector metálico recoberto com filme de La0,8Ca0,2CrO3 e de interconector cerâmico de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 para PaCOS. 2014. 201 f. Tese (Doutorado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
ark:/41046/001300001gxvq
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12864
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
BR
UFRN
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1839178872601444352