Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClawsioRCS_DISSERT.pdf: 4688648 bytes, checksum: dd0d723d2cc3d7de35608b8ed730a95b (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The cells unitaria of the solid oxide fuel cell are separated by means of interconnects, which serve as electrical contact between the cells. Lanthanum Chromite (LaCrO3) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells. Reducing the operating temperature around 800 ? C of cells to solid oxide fuel make possibilite the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3. Metallic interconnects have advantages over ceramic interconnects such as high thermal conductivity, electricity, good ductility, low cost, good physical and mechanical properties. In this work evaluate the thermo-mechanical properties of the metallic substrate and coated metallic substrate with the ceramic LaCrO3 film via spray-pyrolysis, in order to demonstrate the feasibility of using this material as a component of a fuel cell solid oxide. The materials were characterized by X-ray diffraction, oxidation behavior, mechanical strength, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The X-ray diffraction proved the formation phase of the LaCrO3 on the metallic substrate and the identification of the phases formed after the oxidative test and mechanical strength at high temperature. The oxidation behavior showed the increased oxidation resistance of the coated metallic substrate. It was noted that the mechanical resistance to bending of the coated metallic substrate only increases at room temperature. The optical microscopy (OM) has provided an assessment of both the metallic substrate and the LaCrO3 film deposited on the metal substrate that, in comparison with the micrographs obtained from SEM. The SEM one proved the formation of Cr2O3 layer on the metallic substrate and stability of LaCrO3 film after oxidative test, it can also observe the displacement of the ceramic LaCrO3 film after of mechanical testing and mapping of the main elements as chromium, manganese, oxygen, lanthanum in samples after the thermo-mechanical tests. / As pilhas unit?rias de uma pilha a combust?vel de ?xido s?lido s?o separadas por meio de interconectores, que servem como contato el?trico entre as pilhas. A cromita de lant?nio (LaCrO3) tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combust?vel de ?xido s?lido. A redu??o da temperatura de opera??o em torno de 800 ?C das pilhas a combust?vel de ?xido s?lido, tornou poss?vel o uso de interconectores met?licos como alternativa aos LaCrO3 cer?micos. Esses materiais apresentam vantagens em rela??o aos interconectores cer?micos tais como: alta condutividade t?rmica, el?trica, boa ductilidade, baixo custo, boas propriedades f?sicas e mec?nicas. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades termomec?nicas do substrato met?lico e substrato met?lico recoberto com o filme de LaCrO3 via spray-pir?lise, com o objetivo de demonstrar a viabilidade da utiliza??o deste materiais como componente de uma pilha a combust?vel de ?xido s?lido. Os materiais foram caracterizados por meio de difra??o de raios-X, comportamento oxidativo, resist?ncia mec?nica, microscopia ?ptica e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A difra??o de raios-X comprovou a forma??o da fase LaCrO3 sobre o substrato met?lico e a identifica??o das fases formadas ap?s o ensaio oxidativo e resist?ncia mec?nica a alta temperatura.O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resist?ncia a oxida??o do substrato met?lico recoberto. Na resist?ncia mec?nica a flex?o do substrato met?lico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. A microscopia ?ptica (MO) fez uma avalia??o pr?via tanto do substrato met?lico e do filme de LaCrO3 recoberto sobre o substrato met?lico,que em compara??o com as micrografias obtidas por MEV. Com aux?lio do MEV comprovou a forma??o da camada de Cr2O3 sobre o substrato met?lico e a estabilidade do filme de LaCrO3 ap?s o ensaio oxidativo. Observando tamb?m o descolamento do filme de LaCrO3 ap?s ensaio mec?nico e a distribui??o dos principais elementos como: cromo, mangan?s, oxig?nio, lant?nio nas amostras que foram submetidas aos ensaios termo-mec?nicos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClawsioRCS_TESE.pdf: 6209957 bytes, checksum: 4a85a36be678a5c36d937dd4cb67fe7c (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Doped lanthanum chromite ( LaCrO3 ) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells for high temperature ( SOFC-HT ) that enabling the stack of SOFCs. The reduction of the operating temperature, to around 800 ? C, of solid oxide fuel cells enabled the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3, From the practical point of view, to be a strong candidate for interconnect the material must have good physical and mechanical properties such as resistance to oxidizing and reducing environments, easy manufacture and appropriate thermo-mechanical properties. Thus, a study on the physic-mechanical interconnects La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 ceramics for SOFC -AT obtained by the method of combustion , as well as thermo-mechanical properties of metallic interconnects (AISI 444) covered with La0,8Ca0,2CrO3 by deposition technique by spray-pyrolysis fuel cells for intermediate temperature (IT-SOFCs). The La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 was characterized by X -ray diffraction(XRD) , density and porosity , Vickers hardness (HV) , the flexural strength at room temperature and 900 ?C and scanning electron microscopy (SEM). The X -ray diffraction confirmed the phase formation and LaCrO3 and CoCr2O4, in order 6 GPa hardness and mechanical strength at room temperature was 62 MPa ceramic Interconnector. The coated metal interconnects La0,8Ca0,2CrO3 passed the identification by XRD after deposition of the film after the oxidation test. The oxidative behavior showed increased resistance to oxidation of the metal substrate covered by La0,8Ca0,2CrO3 In flexural strength of the coated metal substrate, it was noticed only in the increased room temperature. The a SEM analysis proved the formation of Cr2O3 and (Cr,Mn)3O4 layers on metal substrate and confirmed the stability of the ceramic La0,8 Ca0,2CrO3 film after oxidative test / A cromita de lant?nio (LaCrO3) dopada tem sido o material mais utilizado como interconector nas pilhas a combust?vel de ?xido s?lido de alta temperatura(PaCOS-AT), possibilitando o empilhamento(stack) da PaCOS. A redu??o da temperatura de opera??o, em torno de 800 ?C, das pilhas a combust?vel de ?xido s?lido, tornou poss?vel o uso de interconectores met?licos como alternativa aos LaCrO3 cer?micos. Do ponto de vista pr?tico para o material ser forte candidato a interconector deve ter boas propriedades f?sicas e mec?nicas, como resist?ncia a ambientes oxidantes e redutores, f?cil fabrica??o e propriedades termo-mec?nicas adequadas. Por este motivo realizou-se um estudo sobre as propriedades fisico-mec?nicas de interconectores de La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 cer?mico para PaCOS-AT obtido pelo m?todo da combust?o, como tamb?m sobre as propriedades termo-mec?nicas de interconectores met?licos (AISI 444) recobertos com La0,8Ca0,2CrO3 pela t?cnica de deposi??o por spray-pir?lise para Pilhas a combust?vel de temperatura intermediaria (PaCOS-TI). A La0,8Sr0,2Cr0,92Co0,08O3 foi caracterizada por meio de difra??o de raios X (DRX), densidade e porosidade, dureza Vickers (HV), resist?ncia mec?nica a flex?o na temperatura ambiente e a 900?C e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). A difra??o de raios X comprovou a forma??o das fases LaCrO3 e CoCr2O4, dureza na ordem de 6 GPa e resist?ncia mec?nica a temperatura ambiente de 62 MPa do interconector cer?mico. A avalia??o das fases formadas no interconector met?lico recoberto com La0,8Ca0,2CrO3 tanto na deposi??o quanto ap?s o ensaio oxidativo foi realizado por DRX. O comportamento oxidativo evidenciou o aumento da resist?ncia a oxida??o do substrato met?lico recoberto por La0,8Ca0,2CrO3. Na resist?ncia mec?nica a flex?o do substrato met?lico recoberto, notou-se o aumento apenas na temperatura ambiente. Com aux?lio do MEV comprovou-se a forma??o das camadas de Cr2O3 e (Cr,Mn)3O4 sobre o substrato met?lico e confirmou-se a estabilidade do filme cer?mico de La0,8Ca0,2CrO3 ap?s o ensaio oxidativo