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Manufacturing processes and properties of components for the high temperature fuel cell; Herstellungsverfahren und Eigenschaften von Komponenten fuer die Hochtemperaturbrennstoffzelle

Abstract

This work is concerned with various processes for the manufacture of 50 FC modules made of ceramic components and ceramic/metal compounds. First the possibiity of managing this task by plasma spraying was to be examined. Basic difficulties led to the fact that wet powder spraying (WPS) more and more displaced plasma spraying as the shaping process in the course of the work. Among the advantages of WPS to be mentioned are the small expense, the very good variability of thickness, microstructure and composition and the possibility of applying different layers in one operation. Apart from the parameters of the coating process (spraying distance, speed), the sintering process is of great importance. The coated foils must be covered during sintering. The pressure exerted determines the adhesion. The optimum sintering temperature for the cathode is 1200 C. The layers are then sintered to the foil substrate, without insulating external phases being formed. 1300 C is sufficient for good adhesion for the anode side, but external phases are not formed at high temperatures. The sintering time plays a lesser part for both electrodes. (orig./MM) [Deutsch] Diese Arbeit beschaeftigt sich mit verschiedenen Verfahren zur Herstellung von SOFC-Modulen aus keramischen Komponenten und Keramik-Metall-Verbunden. Zunaechst sollte  More>>
Authors:
Publication Date:
May 01, 1993
Product Type:
Thesis/Dissertation
Report Number:
Juel-2763
Reference Number:
SCA: 300503; PA: DE-94:0G2467; NTS-94:011807; EDB-94:045331; ERA-19:012377; SN: 94001162782
Resource Relation:
Other Information: TH: Diss.; PBD: May 1993
Subject:
30 DIRECT ENERGY CONVERSION; SOLID ELECTROLYTE FUEL CELLS; ELECTRODES; ELECTROLYTES; FABRICATION; SUBSTRATES; SPRAY COATING; ZIRCONIUM OXIDES; FOILS; PEROVSKITES; LANTHANUM OXIDES; STRONTIUM OXIDES; MANGANESE OXIDES; CHROMIUM OXIDES; NICKEL; 300503; MATERIALS, COMPONENTS, AND AUXILIARIES
OSTI ID:
10132051
Research Organizations:
Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Inst. fuer Angewandte Werkstofforschung; Technische Hochschule Aachen (Germany)
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Journal ID: ISSN 0944-2952; Other: ON: DE94747634; TRN: DE94G2467
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only)
Submitting Site:
DE
Size:
140 p.
Announcement Date:
Jul 04, 2005

Citation Formats

Jansen, H. Manufacturing processes and properties of components for the high temperature fuel cell; Herstellungsverfahren und Eigenschaften von Komponenten fuer die Hochtemperaturbrennstoffzelle. Germany: N. p., 1993. Web.
Jansen, H. Manufacturing processes and properties of components for the high temperature fuel cell; Herstellungsverfahren und Eigenschaften von Komponenten fuer die Hochtemperaturbrennstoffzelle. Germany.
Jansen, H. 1993. "Manufacturing processes and properties of components for the high temperature fuel cell; Herstellungsverfahren und Eigenschaften von Komponenten fuer die Hochtemperaturbrennstoffzelle." Germany.
@misc{etde_10132051,
title = {Manufacturing processes and properties of components for the high temperature fuel cell; Herstellungsverfahren und Eigenschaften von Komponenten fuer die Hochtemperaturbrennstoffzelle}
author = {Jansen, H}
abstractNote = {This work is concerned with various processes for the manufacture of 50 FC modules made of ceramic components and ceramic/metal compounds. First the possibiity of managing this task by plasma spraying was to be examined. Basic difficulties led to the fact that wet powder spraying (WPS) more and more displaced plasma spraying as the shaping process in the course of the work. Among the advantages of WPS to be mentioned are the small expense, the very good variability of thickness, microstructure and composition and the possibility of applying different layers in one operation. Apart from the parameters of the coating process (spraying distance, speed), the sintering process is of great importance. The coated foils must be covered during sintering. The pressure exerted determines the adhesion. The optimum sintering temperature for the cathode is 1200 C. The layers are then sintered to the foil substrate, without insulating external phases being formed. 1300 C is sufficient for good adhesion for the anode side, but external phases are not formed at high temperatures. The sintering time plays a lesser part for both electrodes. (orig./MM) [Deutsch] Diese Arbeit beschaeftigt sich mit verschiedenen Verfahren zur Herstellung von SOFC-Modulen aus keramischen Komponenten und Keramik-Metall-Verbunden. Zunaechst sollte die Moeglichkeit untersucht werden, diese Aufgabe durch Plasmaspritzen zu bewaeltigen. Grundsaetzliche Schwierigkeiten fuehrten dazu, dass das Nasspulverspritzen oder Wet-Powder-Spraying (WPS) das Plasmaspritzen als Formgebungsverfahren im Verlauf der Arbeit mehr und mehr verdraengte. Als Vorteile von WPS sind der geringe Aufwand, die sehr gute Variierbarkeit von Dicke, Mikrostruktur und Zusammensetzung und die Moeglichkeit, verschiedene Schichten in einem Arbeitsgang zusammen aufzutragen, zu nennen. Neben den Parametern des Beschichtungsprozesses (Spritzabstand, Geschwindigkeit) kommt dem Sinterprozess grosse Bedeutung zu. Die beschichteten Folien muessen waehrend des Sinterns abgedeckt werden. Der Auflagedruck bestimmt die Haftung. Fuer die Kathode betraegt die optimale Sintertemperatur 1200 C. Dabei versintern die Schichten mit dem Foliensubstrat, ohne dass es zur Ausbildung isolierender Fremdphasen kommt. Fuer die Anodenseite sind 1300 C ausreichend fuer eine gute Haftung, Fremdphasen bilden sich jedoch auch bei hoeheren Temperaturen nicht. Fuer beide Elektroden spielt die Sinterzeit eine untergeordnete Rolle. (orig./MM)}
place = {Germany}
year = {1993}
month = {May}
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