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高周波プラズマ溶射法による高温固体電解質型燃料電池の一貫製造プロセス

高频等离子喷涂法高温固体电解质燃料电池集成制造工艺

基本信息

批准号：
02203211
负责人：
吉田豊信
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203211/
关键词：
Hybridプラズマ SOFC 粒子速度計測多目的チャンバ-酸素プラズマ

项目摘要

1 溶射粒子速度計測:Hybridプラズマ溶射(HYPS)における速度制御実現の有無を調べるべく、溶射粒子速度を高速流しカメラを用いて測定した。HYPSの粒子速度はDC入力を6〜11kWまで増加することにより40〜70m/sの範囲で制御し得ることが判明した。同様の方法で求めた高周波プラズマの粒子速度は約20m/sと一定であることから、Hyvbrid化により速度が2〜3.5倍増加したことになる。また速度分布を調べたところ粒径75μm、DC入力6kWの場合、平均速度46.1m/sに対して標準偏差5.6m/s程度のばらつきはあるものの、DCPSの報告と比べてかなり分布の幅が狭く均質な溶射層形成が可能であることが示された。2 多目的チャンバ-開発:溶射膜に対する要求や基体形状の多用化に適合するため、新たなチャンバ-の開発を行った。これにより円筒型基体の適用、基体の高速回転・すりこぎ運動、溶射時の基体・フレ-ムの観察などが可能となった。3 酸素プラズマの効果:SOFCの3層構造形成時に生じた問題の大部分は成膜を酸化雰囲気で行うことによって解決できると判断でき、今回Ar+O_2系のプラズマを導入した。Ar+H_2系の生じたNiOの還元・溶融の問題は、プラズマが酸化雰囲気になったことで解消した。またYSZ皮膜に生じていた酸素欠損も克服された。さらに熱分解が進行し熱処理によっても回復しなかった空気極皮膜もAr+O_2系を用いた場合、第二相が一部析出するものの電池使用温度の1000℃で1時間の熱処理を施すことによりLaCoO_3に完全に回復することが確認された。ただしYSZの緻密膜形成には多少問題があり、今後成膜時のO_2ガス濃度をはじめとする各種パラメタ-を再度検討する予定である。

1 calculation of the velocity of dissolved particles: the speed control of HYPS particles shows that there is no temperature difference between them, and the velocity of dissolved particles can be measured at high speed. HYPS "Particle Velocity" DC input Force 6 ~ 11kW, increase the speed of particles in the range of "40~70m/s" to determine the accuracy of the control system. Using the same method, we can calculate the velocity of particles in the same way as the high-frequency method. We must 20m/s the speed by 23.5 times the speed. The particle size of the velocity distribution is 75 μ m, the input force of the DC is 6kW, the average velocity is 46.1m/s, the standard deviation of the standard 5.6m/s is the degree of deviation, and the DCPS report is narrower than that of the velocity distribution. 2. Multi-purpose equipment-opening: the matrix shape is required to be multi-purpose, multi-purpose and multi-purpose. The use of the cylindrical matrix, the high-speed return temperature of the matrix, and the possible failure of the matrix during the injection process. (3) the results of acid metabolism: most of the problems caused by the formation of SOFC in the process of film formation, acidification, chemical analysis, chemical analysis, and so on. This time, the Ar+O_ 2 system has a significant impact on the performance of the system. Ar+H_2 is used to solve the problem of melting and acidizing of NiO compounds. The skin membrane of YSZ overcomes the deficiency of acidosis. The temperature of the second phase is 1000 ℃. The temperature of the cell is 1000 ℃. The temperature of LaCoO _ 3 is 100%. The temperature of LaCoO _ 3 is low. On the basis of the problem of the formation of the YSZ dense film, the O _ 2 temperature of the film will be used to determine the accuracy of the film.