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固体酸化物形燃料電池用材料の疲労破壊に関する研究

固体氧化物燃料电池材料疲劳失效研究

基本信息

批准号：
15F15360
负责人：
荒木稚子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

文献調査および予備試験により，本研究では，固体酸化物形燃料電池の空気極材料などに使用されるランタン系ペロブスカイト型酸化物の機械的特性に関する研究を行うこととなった．まず，主に緻密質なランタン系ペロブスカイト型酸化物（La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d, LaCoO3, LaAlO3, LaGaO3など）の作製を行い，X線回折による結晶構造同定，走査型電子顕微鏡観察による結晶粒構造観察，LCR・ケミカルインピーダンスメータによる伝導率の温度依存性の測定，熱機械分析による線膨張係数の温度依存性の測定，材料試験機を用いた一軸圧縮試験による機械的挙動の温度依存性の測定などを行った．作製した試料の強弾性ドメイン構造や機械的な強弾性挙動を明らかにした．次に，上記の緻密質材料の研究に加え，多孔質材料の研究に取り組んだ．特にLa0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-dを対象として，様々な種類（形状・大きさ）の多孔質形成材を用い，0~50%程度の多孔質材を作製した．密度や粒構造評価と一軸圧縮試験を行い，多孔構造と強弾性特性パラメータ（初期・負荷・除荷弾性率や臨界応力など）・圧縮強度との関係を調べた．さらに，上記の緻密質・多孔質材料の実験を並行して行いつつ，成果をまとめるべく論文の執筆や学会発表を行った．さらに，より高温で圧縮試験を行うための試験機・冶具の改良に取り組むとともに，帰国後も共同研究が進められるよう，本国で容易に入手可能な食物由来の多孔形成材を用いた試験片の作製・評価にも取り組んだ．

The purpose of this study is to investigate the mechanical properties of solid acid-based fuel cells using solid acid-based fuel cell air electrode materials. The main dense substance is acid.(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d, LaCoO3, LaAlO3, LaGaO3), X-ray reflection, crystal structure identification, walk-through electron microscopy, temperature dependence of thermal conductivity, temperature dependence of linear expansion coefficient, The temperature dependence of the mechanical motion of a material tester is determined by a one-axis compression tester. The strength of the test sample is determined by the structure and mechanical strength. Next, the study of dense materials on the note plus, porous materials on the study of the group. In particular, La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d corresponds to 0 - 50% of the porous material used in the porous forming material of various types (shapes and sizes). The relationship between density, grain structure, one-axis compression test, porous structure and strong property is adjusted. In addition, the dense and porous materials mentioned above have been developed in parallel, and the achievements have been developed in the writing of papers. In this paper, the author points out that it is easy to start with the porous materials from which food may be derived.