• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.58-65
• /
• 2005

The $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys for metallic interconnect of solid oxide fuel cell were prepared as a function of $LaCrO_3$ content in the range of 5 to 25 vol.% and were sintered at 1500$^{\circ}C$ under an Ar atmosphere with 5 vol.% $H_2$. The sintering and oxidation behaviors of these alloys were examined. The alloys indicated a good sinterability above 95% relative density at a given sintering condition, and their sintering densities is independent on $LaCrO_3$ content. The $LaCrO_3$ particles of the sintered alloys were concentrated on interfaces of Cr particles, and the size of the Cr particles increased with decreasing $LaCrO_3$ content, which is caused by inhibited grain growth of Cr particle by $LaCrO_3$ particle. The oxidation test showed all $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys have good oxidation resistance as compared with pure Cr, which is attributed to presence of $LaCrO_3$ at the interface at which the oxidation reaction occurs rapidly. The Cr alloys with about 15 vol.% $LaCrO_3$ are very resistant to oxidation.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권8호
• /
• pp.570-576
• /
• 1999

$LaCrO_3$-dispersed Cr alloys for metallic interconnector of solid oxide fuel cell have been studied as function of $LaCrO_3$ content in the range of 5 to 25 vol.% in order to examine the electric conductivity, the oxidation property and the thermal expansion behavior of these alloys. The $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys showed high electrical conductivities of $3~5\times10^4$ S/cm at room temperature, and as the $LaCrO_3$content increased the conductivity decreased slightly. During the cyclic oxidation test at $1100^{\circ}C$, the weight change of the Cr alloys decreased with increasing number of oxidation cycle except first cycle, which is attributed to the vaporization of the oxide scale. More addition of the $LaCrO_3$ content reduced also the weight change of the Cr alloys. These mean that the oxide scale formed at the surface of the Cr alloy becomes stable with increasing number of oxidation cycle and$LaCrO_3$ content. The measured thermal expansion of the Cr alloy was well fitted to that of 8 mol% $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ electrolyte. These results demonstrate that $LaCrO_3$-dispersed Cr alloy is a useful material for metallic interconnector of solid oxide fuel cell.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.1303-1305
• /
• 1998

In order to reduce or avoid oxidation problem at operation the interconnects in SOFCs have so far mostly been made of ceramic material. It has high chemical stability both under cathode and anode condition, relatively thermal expansion coefficient that matchs that of electrolyte material YSZ. But this material shown rather weak in the low oxygen atmosphere and thermal shock, and it has lower mechanical strength than alloys. To avoid these problems one may consider to use metals or alloys as materials for interconnects. Metallic interconnects are advantageous because of their high thermal and electronic conductivities. But it has some problems, Those are high thermal expansion and oxidation at high temperature in air. To solve these problems in the interconnection material in this study, $LaCrO_3$-dispersed Cr alloys for metallic interconnector of SOFC have been investigated as a fuction of $LaCrO_3$ content in the range of 5 to 25 vol.%. The Cr alloy were prepared by mixing Cr and $LaCrO_3$ powders in high-energy ball mill for 48h and by sintering under Ar atmosphere with 5vol.% $H_2$ for 10h at $1500^{\circ}C$. The alloys had a relative density of 95% and above. The Cr alloys in composed of two kind of small $LaCrO_3$ and large Cr particles. As the $LaCrO_3$ content increased, the Cr particle size decreased but the $LaCrO_3$ particle size remained contant. Also the oxidation tests show that the $LaCrO_3$-dispersed Cr is very resistant to oxidation in air. These results means that $LaCrO_3$-dispersed Cr is a useful material for metallic interconnect of planar SOFC.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권6호
• /
• pp.1135-1141
• /
• 2008

고온 수증기 전기분해용 $La_{1-x}(Ca\;or\;Sr)xCrO_3$(x=0 and 0.25) 연결재 재료의 소결도와 전기 전도도에 대해서 연구하였다. 이러한 목적으로 $LaCrO_3$, $La_{0.75}Ca_{0.25}CrO_3$(LCC)와 $La_{0.75}Sr_{0.25}CrO_3$(LSC) 분말들은 공침법을 통해 합성하였으며, 결정구조는 X-Ray Diffraction(XRD)를 통해 확인하였다. 소결 특성은 상대밀도와 주사 전자현미경을 통해 분석하였고 전기 전도도는 직렬 4-단자 법으로 측정하였다. 상대 밀도 분석으로부터 도핑된 $LaCrO_3$는 $LaCrO_3$보다 더 높은 소결성을 나타내었고, 입자 크기가 작을수록 소결성이 향상하는 것을 확인 할 수 있었다. 다양한 소결온도에서 얻은 LCC, LSC 시편들의 XRD 결과는 LCC와 LSC의 소결성이 2차상의 상전이와 밀접한 관련이 있다는 사실을 나타내었다. 다시 말해, LCC는 $1,300^{\circ}C$ 이상, LSC는 $1,400^{\circ}C$ 이상에서 2차상이 융해됨으로써 소결성을 현저하게 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 그리고 비슷한 상대밀도를 가진 LCC와 LSC의 전기 전도도를 비교 측정한 결과, LCC가 LSC보다 더 높은 전기 전도도를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권11호
• /
• pp.1182-1186
• /
• 1997

La0.8Ca0.2Cr0.98O3 powder was prepared using the modified Pechini process. Various crystalline phases formed during thermal decomposition were investigated. (La,Ca)CrO4 phase, first formed from the precursor, was transformed to (La,Ca)CrO3 and CaCrO4 above 80$0^{\circ}C$, which remained up to 110$0^{\circ}C$. However, only (La,Ca)CrO3 phase consisting of orthorhombic and intermediate rhombohedral polymorphs was observed after sintering at 125$0^{\circ}C$. The specimens sintered at 140$0^{\circ}C$ exhibited 98% of relative density and rather wide grain size distribution with average grain size of 3-4 ${\mu}{\textrm}{m}$. Densification and grain growth of the specimens observed above 125$0^{\circ}C$ were presumably attributed to liquid phase sintering resulted from melting of Ca3(CrO4)2 phase.

• 한국재료학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.180-187
• /
• 1997

평판형 고체산화물 연료전지용 연결재료로 사용되는 $La_{0.68}Ca_{0.32}Cr_{0.97}O_{3}$박막의 소결조건을 변화시키며 곡강도, 상대밀도 및 전기전도도를 측정하였다. 그 결과 $La_{0.68}Ca_{0.32}Cr_{0.97}O_{3}$의 곡강도는 소결온도와 소결시간이 증가할수록 증가하였고, 상대밀도는 $1400^{\circ}C$, 5시간이상 소결한 시편에서 94%이상을 얻었다. $La_{0.68}Ca_{0.32}Cr_{0.97}O_{3}$의 저온소결은 $Ca_{m}(C_{r}O_{4})_{n}$에 의해 이루어졌음이 관찰되었다. 또한 $La_{0.68}Ca_{0.32}Cr_{0.97}O_{3}$의 전기전도도는 $1400^{\circ}C$, 7시간 소결한 시편의 경우 $1000^{\circ}C$에서 약 100/cm이상을 얻었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.460-464
• /
• 2001

Pechini방법으로 제조한 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC소결체와 La$_{0.8}$Ca$_{0.2}$CrO$_3$CLC-Green체를 YSZ에 적층한 후 온도의 함수로 계면에서의 미세구조와 성분이동 등의 거동을 고찰하였다. CLC-G/CLC와 CLC/YSZ계면에서의 CLC면은 반응온도에 상관없이 XRD 관찰에서 주상은 La$_{1-x}$ Ca$_{x}$CrO$_3$그리고 CLC와 반응하지 않은 YSZ면의 결정 상은 cubic-ZrO$_2$으로 각각 나타났다. CLC/YSZ반응 계면의 성분이동은 Zr > La>>Cr>>>Ca 순이었으며, 온도에 따른 개개 성분의 이동도 차이는 크지 않았다. CLC/YSZ계면간의 결합은 계면성분간의 과다한 성분이동 없이 현 연구의 온도전체에 걸쳐 가능한 것으로 나타났다. CLC-G/CLC간의 SEM미세구조는 결합 면을 경계로 저온에서는 결정의 입자크기 차이를 보이다가 온도가 증가할수록 균일화되는 경향을 보였다.였다. 보였다.였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.423-428
• /
• 2015

Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.1078-1084
• /
• 1998

금속 질산염과 urea를 사용하여 연소합성법에 의해 LaCrO3 분말을 제조하고, 용액의 pH를 HNO3와 NH4OH로 조절한 후, 용매의 가열방법에 따른 연소 생성물인 LaCrO3의 형상을 고찰하였다. 연소생성물의 수율은 용액의 pH에 의해 크게 좌우되었다. 용액의 pH가 0.7~4 사이에서는 90% 이상의 수율이 얻어졌으나, 5 이상 또는 0.5 이하의 pH에서는 수율이 크게 감소하였다. 한편, 연소생성물의 형상은 용액의 pH에 무관하였고 용액의 가열방법에 좌우되었다. 용액을 저항가열법으로 가열하여 연소반응시킨 경우의 분말은 미세한 일차입자들이 2차원적으로 연결된 응집체를 형성하고 있었으나, 마이크로파를 인가하여 가열한 경우에는 용액의 pH에 관계없이 미세한 LaCrO3 분말이 얻어졌다. BET 분석 결과, 마이크로파 가열에 의해 얻어진 입자의 비표면적은 25~32m2/g으로 저항가열법으로 가열한 경우의 10-14m2/g에 비해 더 큰 값을 보였다. 이러한 결과는 마이크로파에 의한 연소반응물의 균일한 가열이 연소생성물의 2차원적인 강항 응집체 형성을 억제할 수 있음을 보여 주었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.136.2-136.2
• /
• 2010

고전도성 세라믹 연결재용 $La_{0.8}Sr_{0.2}Cr_{1-x}Ti_xO_3$ (X=0.1 and 0.2) 연결재 재료의 소결도와 전기전도도에 대해서 연구하였다. 이러한 목적으로 $LaCrO_3$, $La_{0.8}Sr_{0.2}Cr_{0.8}Ti_{0.2}O_3$ (LSCT82), $La_{0.8}Sr_{0.2}Cr_{0.9}Ti_{0.1}O_3$ (LSCT91) 분말들을 공침법을 통해 합성하였으며, 결정구조는 X-ray Diffraction(XRD)를 통해 확인하였다. 소결 특성은 주사 전자현미경을 통해 분석하였고 전기 전도도는 직렬 4-단자 법으로 측정하였다. 상대 밀도 분석으로부터 도핑된 $LaCrO_3$는 $LaCrO_3$보다 더 높은 소결성을 나타내었고, 입자 크기가 작을수록 소결성이 향상하는 것을 확인 할 수 있었다. 다양한 소결온도에서 얻은 LSC, LSTC 시편들의 XRD 결과는 LSC와 LSTC의 소결성이 2차상의 상전이와 밀접한 관련이 있다는 사실을 나타내었다. 다시 말해, LSTC는 $1300^{\circ}$이상 LSC는 $1400^{\circ}C$ 이상에서 2차상이 융해됨으로써 소결성을 현저하게 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 그리고 비슷한 상대밀도를 가진 LSC와 LSTC의 전기 전도도를 비교 측정한 결과, LSTC가 LSC보다 더 높은 전기 전도도를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.