Beitrag zur Entwicklung eines Moduls für die Hochtemperatur-Brennstoffzelle:
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Jülich
Forschungszentrum, Zentralbibliothek
1995
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3102 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
UND
PROBLEMSTELLUNG
1
I.
ALLGEMEINER
TEIL
2.
GRUNDLAGEN
EINER
HOCHTEMPERATUR-BRENNSTOFFZELLE
(HT-BZ)
3
2.1
BAUKONZEPTE
VON
HT-BZ
5
2.2
FUNKTION
UND
AUFBAU
EINER
PLANAREN
HT-BZ
6
2.3
WIRKUNGSGRAD
EINER
HT-BZ
8
2.4
KOMPONENTENENTWICKLUNG
9
2.4.1
ANODE
9
2.4.2
ELEKTROLYT
17
2.4.3
KATHODE
21
2.4.4
INTERKONNEKTOR
22
2.5
ENTWICKLUNGSZIELE
23
II.
EXPERIMENTELLER
TEIL
3.
AUSWAHL
VON
HERSTELLUNGSVERFAHREN
25
3.1
METHODEN
ZUR
HERSTELLUNG
DES
ANODENCERMETS
25
3.1.1
UNIAXIALES
PRESSEN
VON
PELLETS
AUS
PULVERGEMISCHEN
25
3.1.2
FOLIENGIESSEN
25
3.1.3
BESCHICHTEN
VON
YSZ-KUGELN
MIT
METALLISCHEM
NICKEL
26
3.2
ELEKTROLYTABSCHEIDUNG
31
3.2.1
STRUKTURZONENMODELLE
AUFGEDAMPFTER
SCHICHTEN
IN
ABHAENGIGKEIT
VON
DEN
KONDESATIONSBEDINGUNGEN
31
3.2.2
ELEKTRONENSTRAHLVERDAMPFUNG
35
3.2.3
HOCHLEISTUNGSKATHODENZERSTAEUBUNG
36
4.
ANALYSEVERFAHREN
ZUR
AUSWERTUNG
39
4.1
ROENTGENOGRAPHISCHE
UNTERSUCHUNGEN
39
4.2
REM/EDX
-
UNTERSUCHUNGEN
39
4.3
CHEMISCHE
ANALYSE
40
4.4
LEITFAHIGKEITSMESSUNGEN
40
4.5
THERMOGRAVIMETRIE
/
DIFFERENTIALTHERMOANALYSE
(TG/DTA)
41
5.
ANODENHERSTELLUNG
41
5.1
AUSGANGSPULVER
41
5.1.1
ZRO2-PULVER
STABILISIERT
MIT
8
MOL-%
Y2O3
(8YSZ)
41
5.1.2
NIO-PULVER
45
5.2
VERSUCHSDURCHFUHRUNG
46
5.2.1
HERSTELLUNG
MITTELS
UNIAXIALEM
PRESSEN
47
5.2.2
BESCHICHTUNG
VON
8YSZ-PARTIKELN
MIT
METALLISCHEM
NICKEL
48
5.2.3
HERSTELLUNG
MITTELS
FOLIENGIESSEN
50
5.3
ERGEBNISSE
51
5.3.1
UNIAXIALES
PRESSEN
51
5.3.2
BESCHICHTUNG
VON
8YSZ-KUGELN
MIT
NICKEL
55
5.3.3
HERSTELLUNG
VON
ANODEN-CERMETS
MITTELS
FOLIENGIESSEN
UNTER
EINSATZ VON
MIT
NI-BESCHICHTETEN
8YSZ-PARTIKELN
64
5.4
DISKUSSION
66
6.
ANWENDUNG
VERSCHIEDENER
PVD-VERFAHREN
ZUR
ELEKTROLYTABSCHEIDUNG
68
6.1
ABSCHEIDUNG
VON
YSZ-SCHICHTEN
MITTELS
69
ELEKTRONENSTRAHLVERDAMPFUNG
6.1.1
VERSUCHSDURCHFUHRUNG/PARAMETERVARIATION
69
6.1.2
EINFLUSS
DER
SUBSTRATTEMPERATUR
AUF
DIE
EIGENSCHAFTEN
UND
DIE
STRUKTUR
DER
SCHICHTEN
70
6.1.3
EINFLUSS
DES
SAUERSTOFFPARTIALDRUCKS
AUF
DIE
EIGENSCHAFTEN
UND
DIE
STRUKTUR
DER
SCHICHTEN
76
6.1.4
BEURTEILUNG
DES
VERFAHRENS
81
6.2
ABSCHEIDUNG
VON
YSZ-SCHICHTEN
MITTELS
HOCHLEISTUNGS
KATHODENZERSTAEUBUNG
(SPUTTERN)
81
6.2.1
VERSUCHSDURCHFUHRUNG
81
6.2.2
VARIATION
DES
SAUERSTOFFANTEILS
IM
SPUTTERGAS
82
6.2.3
VARIATION
DER
SUBSTRATVORSPANNUNG
(BIAS)
85
6.2.4
EINFLUSS
DER
SUBSTRATTEMPERATUR
AUF
DIE
STRUKTUR
UND
DIE
SCHICHTEIGENSCHAFTEN
86
6.2.5
EINFLUSS
DES
PROZESSGASDRUCKS
UND
DER
PLASMALEISTUNG
AUF
DIE
STRUKTUR UND
DIE
SCHICHTEIGENSCHAFTEN
93
6.2.6
BEURTEILUNG
DES
VERFAHRENS
96
8.
ZUSAMMENFASSUNG
99
9.
LITERATURVERZEICHNIS
103 |
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