Kunschert, Georg (2009)
Hochtemperatureigenschaften einer ODS-Fe26Cr Legierung zum Einsatz als Interkonnektor in einer SOFC-APU.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Interkonnektoren in planaren Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFCs) haben die Aufgabe, die Zellen elektrisch zu verbinden und den Gastransport zu den Elektroden sicherzustellen. In mobilen SOFC-Anwendungen sollen, aufgrund geringer Kosten und Gewichtsersparnis, dafür ferritische FeCr-Legierungen in Foliendicken von unter 0,5mm zum Einsatz kommen. Bei Betriebstemperaturen von mehr als 800°C müssen diese Werkstoffe neben hoher chemischer Stabilität in verschiedenen Gasatmosphären und guter elektrischer Leitfähigkeit auch eine hohe Kriechbeständigkeit zur Gewährleistung der Formstabilität haben. In der vorliegenden Arbeit werden diese Anforderungen unter möglichst anwendungsrelevanten Bedingungen an der pulvermetallurgisch hergestellten ODS-Fe26Cr Legierung ITM untersucht und mit schmelzmetallurgisch erzeugten hochchromhältigen Stählen verglichen. Es werden Nukleation und Wachstum von Oxiden nach zyklischer und isothermer Oxidation in Anoden- bzw. Kathodengasen analysiert, wobei insbesondere auf die Wirkung von Mikrolegierungselementen wie Yttrium oder Mangan Bezug genommen wird. Eine Methode zur Bestimmung des flächenspezifischen elektrischen Widerstandes gewachsener Oxidschichten wird vorgestellt und mögliche Auswirkungen auf gemessene Werte diskutiert. Es werden Lebensdauern bis zum Erreichen einer definierten Verformung bezogen auf eine konstante mechanische Belastung bestimmt und der Einfluss des Gefüges bzw. von Gefügeveränderungen auf die Kriechbeständigkeit erörtert.
| Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
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| Erschienen: | 2009 | ||||
| Autor(en): | Kunschert, Georg | ||||
| Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
| Titel: | Hochtemperatureigenschaften einer ODS-Fe26Cr Legierung zum Einsatz als Interkonnektor in einer SOFC-APU | ||||
| Sprache: | Deutsch | ||||
| Referenten: | Heilmaier, Prof. Dr. Martin ; Schütze, Prof. Dr. Michael | ||||
| Publikationsjahr: | 28 Oktober 2009 | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung: | 16 Oktober 2009 | ||||
| URL / URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-19430 | ||||
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Interkonnektoren in planaren Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFCs) haben die Aufgabe, die Zellen elektrisch zu verbinden und den Gastransport zu den Elektroden sicherzustellen. In mobilen SOFC-Anwendungen sollen, aufgrund geringer Kosten und Gewichtsersparnis, dafür ferritische FeCr-Legierungen in Foliendicken von unter 0,5mm zum Einsatz kommen. Bei Betriebstemperaturen von mehr als 800°C müssen diese Werkstoffe neben hoher chemischer Stabilität in verschiedenen Gasatmosphären und guter elektrischer Leitfähigkeit auch eine hohe Kriechbeständigkeit zur Gewährleistung der Formstabilität haben. In der vorliegenden Arbeit werden diese Anforderungen unter möglichst anwendungsrelevanten Bedingungen an der pulvermetallurgisch hergestellten ODS-Fe26Cr Legierung ITM untersucht und mit schmelzmetallurgisch erzeugten hochchromhältigen Stählen verglichen. Es werden Nukleation und Wachstum von Oxiden nach zyklischer und isothermer Oxidation in Anoden- bzw. Kathodengasen analysiert, wobei insbesondere auf die Wirkung von Mikrolegierungselementen wie Yttrium oder Mangan Bezug genommen wird. Eine Methode zur Bestimmung des flächenspezifischen elektrischen Widerstandes gewachsener Oxidschichten wird vorgestellt und mögliche Auswirkungen auf gemessene Werte diskutiert. Es werden Lebensdauern bis zum Erreichen einer definierten Verformung bezogen auf eine konstante mechanische Belastung bestimmt und der Einfluss des Gefüges bzw. von Gefügeveränderungen auf die Kriechbeständigkeit erörtert. |
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| Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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| Freie Schlagworte: | Hochtemperaturbrennstoffzelle, SOFC, APU, Interkonnektoren, Kriechbeständigkeit, Hochtemperaturleitfähigkeit, ASR, Flächenspezifischer Widerstand | ||||
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau | ||||
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde |
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| Hinterlegungsdatum: | 13 Nov 2009 12:22 | ||||
| Letzte Änderung: | 26 Aug 2018 21:25 | ||||
| PPN: | |||||
| Referenten: | Heilmaier, Prof. Dr. Martin ; Schütze, Prof. Dr. Michael | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 16 Oktober 2009 | ||||
| Export: | |||||
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