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Previous issue date: 2017-09-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As células a combustível do tipo óxido sólido (CaCOS) consistem em dispositivos
eletroquímicos que convertem energia química em elétrica e tem atraído cada
vez mais atenção devido à capacidade de conversão energética eficiente e
mínima poluição atmosférica. Uma das técnicas que pode ser utilizada na
produção das CaCOS é a colagem de fitas, pois minimiza os custos de produção.
As suspensões produzidas no processo de colagem de fitas são preparadas pela
dispersão de um pó em um solvente, o qual pode ser aquoso ou não, aliado a
um dispersante adequado, assim como ligantes, plastificantes, surfactantes e
antiespumantes. Após o processo de mistura, a suspensão é conformada
através de uma lâmina niveladora, que regula a espessura da fita produzida,
sobre uma superfície transportadora regular e plana, produzindo uma fita fina,
flexível e resistente. Diversos materiais destacam-se na composição do anodo
das células a combustível, entre eles, o óxido de níquel e cério dopado com
gadolínio, uma vez que apresentam alta condutividade iônica intragranular e
menor custo. Neste trabalho, foram conformados substratos cerâmicos
nanoparticulados de Óxido de Níquel e Cério dopado com Gadolínio através da
colagem de fitas em meio aquoso. Foram preparadas seis suspensões utilizando
três dispersantes diferentes e variadas proporções de orgânicos. As três
diferentes suspensões utilizadas exibiram comportamento pseudoplástico,
desejável para o processamento coloidal por colagem de fitas. As fitas
apresentaram uma faixa de espessura de 120 e 170 μm, recomendável para o
uso em anodos de células a combustível óxido sólido. As curvas
termogravimétricas mostraram a saída total dos orgânicos a uma temperatura de
500 oC. A sinterização das fitas e cerâmicas laminadas ocorreu em três
diferentes temperaturas: 1250 oC, 1300 oC e 1400 oC,. Foram realizados ensaios
de Difração de Raios X para observar as fases presentes antes e após a
sinterização. Ensaios de densidade e porosidade, resistência mecânica à flexão
e Microscopia Eletrônica de Varredura, a fim de se avaliar as propriedades da
fita. / Solid oxide fuel cells (CaCOS) consist of electrochemical devices that convert
chemical energy into electrical energy and have attracted increasing attention
due to efficient energy conversion capacity and minimal air pollution. One of the
techniques that can be used in the production of CaCOS is the tape gluing, as it
minimizes production costs. The suspensions produced in the tape bonding
process are prepared by dispersing a powder in a solvent, which may be aqueous
or not, coupled with a suitable dispersant, as well as binders, plasticizers, blowing
agents and antifoams. After the mixing process, the suspension is formed through
a leveling blade, which regulates the thickness of the produced tape, on a regular
and flat conveyor surface, producing a thin, flexible and resilient tape. Several
materials stand out in the composition of the anode of the fuel cells, among them,
the nickel oxide and cerium doped with gadolinium, since they present high
intragranular ionic conductivity and lower cost. In this work, nanoparticulated
ceramic substrates of Nickel and Cerium Oxide doped with Gadolinium were
formed through the bonding of tapes in aqueous medium. Six suspensions were
prepared using three different dispersants and varied proportions of organics.
The three different suspensions used exhibited pseudoplastic behavior, desirable
for colloidal processing by tape gluing. The ribbons had a thickness range of 120
and 170 μm, recommended for use in solid oxide fuel cell anodes. The
thermogravimetric curves showed total organic output at a temperature of 500 oC
The sintering of the tapes and laminated ceramics occurred in three different
temperatures: 1250 oC, 1300 oC and 1400 oC. X-Ray Diffraction tests were
performed to observe the phases present before and after sintering. Density and
porosity tests, mechanical resistance to bending and Scanning Electron
Microscopy, in order to evaluate the properties of the tape.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/25487 |
| Date | 08 September 2017 |
| Creators | Cruz, Luana Barbosa da |
| Contributors | 50580396720, Peres, Ana Paula da Silva, 05724168499, Costa, Antonio Carlos Silva da, 05436298486, Vieira, Lucianna da Gama Fernandes, 42579716491, Marques, Sheyla Karolina Justino, 04699774423, Acchar, Wilson |
| Publisher | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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