Evaluation of laser treatment effects in gadolinia doped ceria for solid oxide fuel cells applications
Els usos de la ceria dopada amb gadolínia (GDC) per a piles de combustible d'òxid sòlid són molt variats des de material per a electròlit i/o de capa de barrera fins a la seva combinació amb la perovskita de cobaltferrita com a material de càtode. Recentment, el mecanitzat làser ha aconseguit a...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/386671 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/386671 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Solid oxide fuel cells Laser treatment Gadolinia Doped Ceria SOFCs applications Piles de combustible d’òxid sòlid Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials |
| Sumario: | Els usos de la ceria dopada amb gadolínia (GDC) per a piles de combustible d'òxid sòlid són molt variats des de material per a electròlit i/o de capa de barrera fins a la seva combinació amb la perovskita de cobaltferrita com a material de càtode. Recentment, el mecanitzat làser ha aconseguit augmentar l'àrea de contacte de les interfícies elèctrode/electròlit, millorant així el rendiment global de les SOFCs. En aquest treball, es van aplicar tractaments làser sobre la ceria dopada amb gadolínia (GDC) per estudiar els canvis superficials a la seva microestructura i les seves propietats mecàniques. Els experiments preliminars de calibratge làser es van realitzar amb circona dopada amb ítria. Després, el tractament amb làser es va dur a terme a GDC. Per a l'estudi de la topografia del mecanitzat làser, es va utilitzar microscòpia òptica i perfilometria de contacte. La caracterització de les fases de les mostres es va realitzar mitjançant difracció de raigs X (XRD) i espectroscòpia Raman. Es van dur a terme observacions amb microscòpia electrònica d'escombrada (SEM) per analitzar les morfologies superficials de la superficie tractada amb làser i de la superficie no tractada amb làser. A més, la determinació de les propietats mecàniques de les superfícies tractades amb làser es va realitzar mitjançant la tècnica de nanoindentació. Els resultats d'espectroscòpia Raman i XRD no van demostrar un canvi significatiu de fase a les superfícies tractades amb làser en comparació de les superfícies no tractades amb làser. Les observacions amb SEM de la vall i el pile-up (superfície perifèrica de la pista que contenia esquitxades resolidificades de material fos) i superfícies no tractades van presentar diferents morfologies i perfils topogràfics, a causa del material eliminat a la superfície de la vall i l'acumulació de material resolidificat a la superfície de pile-up. Finalment, els tests de Nanoindentació van mostrar una disminució tant del Mòdul elàstic com de la Duresa. |
|---|