OS2209 Redozサイクル条件下におけるNi-YSZサーメット材料の力学的特性(OS22-3 水素と強度,OS-22 水素環境の材料強度特性への影響)
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概要
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Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) can generate high efficiency electric power using H_2 and O_2 gases without environmental pollution. SOFC is expected to become a major electric power source in the future. Under normal operating conditions, fuel is supplied at the anode (Ni-YSZ) and Ni is kept in its reduced state. However, the Ni may be re-oxidized due to factors such as high fuel utilization, accidental interruption of fuel gas supply, and leakage of air. Re-oxidation of Ni-YSZ causes a change in the volume of the anode, and this change causes degradation of SOFC. We study the relationship between the porosity and mechanical properties with Ni-YSZ under the reducing environment and the oxidizing environment for reliable SOFCs. We evaluated the mechanical properties of Ni-YSZ by using an in-situ Small Punch (SP) test method. Experimental results obtained from the SP tests demonstrated that there are weak relationship between porosity and mechanical properties with Ni-YSZ under reducing environment (at an oxygen partial pressure of 10^<-2>5atm, 800℃). Then re-oxidation of Ni-YSZ cermets resulted in residual stress in the anode itself. But these stress can be reduced with increasing porosity. It is suggested that higher porosity Ni-YSZ can avoid the degradation of the mechanical properties.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2011-07-16
著者
-
橋田 俊之
東北大学大学院工学研究科
-
鋤納 伸治
東北大院・環境
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佐藤 一永
東北大学大学院 工学研究科付属エネルギー安全科学国際研究センター
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渡辺 智
東北大学大学院 環境科学研究科
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鋤納 伸治
東北大学大学院 環境科学研究科
-
渡辺 智
東北大学大学院環境科学研究科
-
宮坂 泰平
東北大学大学院環境科学研究科
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鋤納 伸治
東北大学大学院環境科学研究科
-
橋田 俊之
東北大学大学院 工学研究科
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