II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

258
Tablo-3 Isıtıp soğutma ile yapılan sızdırmazlık testleri sonucu basınç değerleri
1. çevrim 2. çevrim 3. çevrim
Sıcaklık( o C) Basınç(mbar) Basınç(mbar) Basınç(mbar)
22 150 150 148
100 150 150 148
200 150 150 148
300 150 150 148
400 150 150 148
500 150 150 148
600 150 150 148
700 150 150 148
800 150 150 148
Literatürde cam-seramiklerin diğer KOYP bileşenleri ile etkileşimlerinin arayüzey
madde difüzyonu ve kimyasal reaksiyon şeklinde olduğu belirtilmiştir[10,11]. Bu
etkileşimler sonucu cam-seramik ile kontakta olduğu yüzey arasında istenmeyen
arayüzey tabakası oluşmaktadır. Bu ara tabakalardan dolayı arayüzeyde gözeneklilik,
çatlamalar ve yüzeyden ayrılmalar meydana gelmektedir[5,11]. Sızdırmazlığın
sağlanabilmesi için bu arayüzey tabaka kalınlığının en fazla 10 µm olması gerekmektedir.
İkinci olarak cam-seramik krom ile reaksiyona girerek CrO3, CrO2(OH)2, BaCrO4
ve SrCrO4 yapıları oluşmaktadır[12,13]. Oluşan bu kromatların CTE’si (21-23x10 -
6 K -1 ) cam-seramiklerden(10-12x10 -6 K -1 ) çok yüksektir. Bu sebeple arayüzey oldukça
kararsız bir yapıya sahip olarak sızıntılara neden olmaktadır. Örneğin yapılan
bir çalışmada[14] BaO-CaO-borosilikatlar 750ᵒC’de 1200 saat çalışması sonucu
YSZ elektrolit ile BaZrO3 bileşiği oluşturduğu ifade edilmiştir. Tablo 3’te 3. Çevrimde
sızdırmazlık basıncının düşmesine cam-seramik malzemedeki BaO ile metalik
interkonnektörden gelen Cr etkileşerek BaCrO4 ve/veya YSZ elektrolit ile
BaZrO3 oluşturmasının sebep olduğu düşünülmektedir.
4. Tartışma
Katı oksit yakıt pilleri için cam-seramik conta imalatında kullanılan bileşikler miktar
ve kimyasal özelliklerine gore oldukça farklı etkilere sahip olmaktadır. BaO cam
temelli contaların ısıl genleşme miktarını KOYP çalışma sıcaklıklarında uygun
değerlere getirebilmek için kullanılan etkili bir bileşiktir. BaO içeriğinin artması ile
ısıl genleşme katsayısı artmasına karşın Tg ve Ts değerleri için anlaşılabilir bir etki