• 제목/요약/키워드: 니켈-이트리아안정화 지르코니아

검색결과 3건 처리시간 0.02초

연료극 지지체식 고체산화물 연료전지의 기계적 및 전기적 특성에 미치는 Ni-YSZ의 미세구조의 영향 (Effect of Microstructure on Mechanical and Electrical Properties in Ni-YSZ of Anode Supported SOFC)

  • 최미화;최진혁;이태희;유영성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제22권5호
    • /
    • pp.592-598
    • /
    • 2011
  • Electrode of solid oxide fuel cell must have sufficient porosity to allow gas transport to the interface with electrolyte effectively but high porosity has a negative impact on structural stability in electrode support. Thus, the upper limit of porosity is based on consideration of mechanical strength of electrode. In this study, the effect of microstructure of Ni-YSZ anode supported SOFC on the mechanical and electrical property was investigated. LSCF composite cathode and 8YSZ electrolyte were used. The porosity of the anode was modified by the amount of graphite powder and added graphite contents were 24, 18, 12 vol%, respectively. The higher the porosity, the better the electrical performance, $P_{max}$. While the flexural strength decreased with increasing the amount of graphite. But the rate of increase in electrical performance and the rate of decrease in mechanical strength were not directly proportional to amount of graphite. The optimum graphite content incorporating both electrical and mechanical performance was 18 vol%.

메탄을 이용한 매체 순환 개질 시스템을 위한 Ni-YSZ 촉매에서의 Y에 따른 촉매 반응 특성 연구 (The Effect of Y at Ni-YSZ Catalysts for the Application to the Process of Methane Chemical-Looping Reforming)

  • 김희선;전유권;황주순;송순호;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.516-523
    • /
    • 2015
  • Nickel based oxygen transfer materials supported on two different YSZs were tested to evaluate their performance in methane chemical-looping reforming. The oxygen transfer materials of YSZs were selected with different amount of the doped yittrium in the $ZrO_2$ structure. The yittrium of 8 mol% stabilized the zirconia oxide to a cubic structure compare to the 3 mol% doping, which is known to be a good for oxygen transfer. Various nickel amounts (16wt.%, 32wt.%, 48wt.%) were loaded on the selected supports. The nickel amount of 32% shows the optimized catalyst structure with good physical properties and reducibility from the XRD, BET and H2-TPR analysis, especially when the support of 8YSZ was used. From the methane chemical-looping reforming, hydrogen was produced by methane decomposition catalyzed by Ni on both YSZs. Comparing two YSZ supports of 3YSZ and 8YSZ during the cycling tests, the catalyst with 8YSZ (Ni 32%) exhibits not only the higher methane conversion and hydrogen production but also a faster reaction rate reaching to the stable point.

경사화 두께를 갖는 열차폐 코팅의 열적 내구성 평가 (Evaluation of Thermal Durability for Thermal Barrier Coatings with Gradient Coating Thickness)

  • 이승수;김준성;정연길
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제21권8호
    • /
    • pp.248-255
    • /
    • 2020
  • 경사화 두께를 갖는 열차폐 코팅의 열적 내구성과 열적 안정성에 대한 코팅층 두께의 영향을 화염 열피로 시험과 열충격 시험을 통해서 조사하였다. Bond 층과 top 층은 각각 Ni-Cr계 상용 MCrAlY 분말과 상용 이트리아 안정화 지르코니아 (YSZ) 분말을 사용하여 니켈기지의 초내열합금 모재 (GTD-111)에 대기 플라즈마 용사법 (APS)으로 코팅층을 형성하였다. 1100 ℃의 화염으로 1429회 열피로 시험 후 bond 층이 일부 산화되고 top 층과 bond 층 계면에서 열화에 의한 산화층 (TGO)이 관찰되었으나, 코팅층 부위와 관계없이 균열이나 박리현상 없는 양호한 미세구조를 나타내었다. 1100 ℃ 열충격 시험결과, 37회 열충격 테스트 후 코팅층의 얇은 부위에서 박리가 시작되어 98회 시험 후 코팅층의 50% 이상이 박리되었으며, 코팅층의 두께가 얇게 형성된 부위는 코팅층이 두껍게 형성된 부위에 비해, top 층의 박리와 함께 bond 층의 산화가 많이 진행되었으며, 코팅층 두께가 상대적으로 두껍게 형성된 부위에서 열차폐 효과의 증가로 인해 bond 층의 내산화성과 열적 안정성이 우수한 것으로 나타났다.