View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

Ergebnisse und Diskussion
Tab. 3.1 Mikrostrukturparameter der unterschiedlich gesinterten BSCF Proben.
44
Sintertemperatur Porosität
mittlere
Korngröße
Korngrößenbereich
1000°C 2,7 % 10 μm 1-30μm
1120°C 2,3 % 30 μm 5-55μm
1150°C 1,6 % 45 μm 5-200μm
Durch die Wärmebehandlung wurden Gefüge mit einer mittleren Korngröße von 10μm bis
45μm erzeugt. Die bei 1150°C gesinterten Gefüge zeigten überdies vereinzelt Riesenkornwachstum
mit Körnern >200μm. Ursache für das Riesenkornwachstum kann, die bei 1130°C
auftretende, Flüssigphase sein.
3.2.2 Einfluss des Gefüges auf die Sauerstoffpermeation
Um die Frage der bevorzugten Transportwege für die Sauerstoffpermeation in BSCF Vollmaterialmembranen
zu klären, wurde die O2-Permeationsrate jO2 an L=1mm dicken Membranen
bestimmt. Die Permeationsmessungen wurden mit Umgebungsluft als Feed-Gas und Argon
als Sweep-Gas mit den Durchflüssen FFeed=100 mln/min und FSweep=50 mln/min durchgeführt.
Um gleiche geometrische Oberflächen zu gewährleisten, wurden die Proben mit P1200er
Schleifpapier angeschliffen. Hierdurch wurden ebenfalls CoO-Ausscheidungen an der Oberfläche
der bei 1150°C gesinterten Membran entfernt. Das Ergebnis der Permeationsmessung
ist in Abb. 3.11 gezeigt.
Abb. 3.11 Vergleich der Permeationsrate der 1mm Membranen mit verschiedenen mittleren
Korngrößen d50. FFeed=100 mln/min, FSweep=50 mln/min.