بررسي تاثير پارامترهاي فرايند بر عيوب ظاهري نيم‌پيل‌سوختي اكسيد جامد ساخته شده به روش ريخته گري نواري

عملكرد مناسب يك پيل سوختي اكسيد جامد علاوه بر انتخاب مواد و شرايط مناسب كاري نيازمند كامل و بدون عيب بودن هر يك از اجزاي آن مي‎باشد. يكي از مناسب‎ترين روش‎هاي به كار گرفته شده براي ساخت اجزاي سل پيل سوختي اكسيد جامد (آند و الكتروليت) روش ريخته گري نواري مي‌باشد كه علاوه بر هزينه پايين نسبت به ساير روش‌ها، قابليت افزايش مقياس توليد را نيز دارا است. در پژوهش حاضر تاثير دو پارامتر تركيب دوغاب و زمان آسياب كه نقش اساسي در بوجود آمدن عيوب مختلف به منظور ساخت دو لايه الكتروليت و آند (نيم پيل) دارند، مورد بررسي قرار گرفته است. طبق نتايج حاصل، الكتروليت‌هايي كه در تركيب آنها از ترپينئول به عنوان پراكنده ساز استفاده شده بود و آندهايي كه 6 ساعت بعد از افزودن چسب، بال ميل(آسياب) شده بودند به عنوان لايه‌هاي بهينه‌ي آند و الكتروليت انتخاب شدند. تصاوير ميكروسكوپ نوري از سطح لايه‌هاي بهينه نشان داد سطوح اين لايه‌ها كمترين عيوب ظاهري را داشتند. در ادامه لايه¬هاي بهينه در ضخامت مناسب با فشار 60 مگاپاسكال پرس شد و نيم سل حاصل در دماي 1400 درجه سانتيگراد به مدت 4 ساعت زينتر شد. اين لايه‎ها كمترين اعوجاج بعد از ‌سينتر،كمترين آگلومره و كمترين عيوب سطحي را داشتند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي از مقطع نيم سل بهينه زينتر شده نشان داد كه اين نيم‌سل‌ها در قسمت آند شامل تخلخل‌هاي با توزيع همگن و اندازه‌هاي نزديك به هم بوده و جدايش قابل توجه‎ي بين لايه‌ها وجود ندارد. بعلاوه ريزساختار نشان داد كه تخلخل در لايه الكتروليت بسيار كم است و اين لايه دانسيته بالايي دارد.