Uppdragsgivaren Precer Group erbjuder tekniska lösningar för produktion av el genom ren förbränning av olika typer av fasta bränslen. Tekniken är anpassningsbar för att användas som återladdningskälla i olika typer av hybridfordon samt för produktion av el till bostäder och fritidshus. Arbetet har som syfte att presentera keramiska material till två olika zoner i Precers generation 2 drivlina där metallbränslen förbränns i en temperatur på 1800 °C. I Zon1 ska keramen klara en maximal temperatur på 2300°C och ha isolationsegenskaper. Till Zon2 önskas förmågan att motstå vidhäftning av heta partiklar och materialet ska kunna appliceras som ytbeläggning på befintligt rostfritt stål. Maximal temperatur i denna zon är 1100°C. Av de material som presenteras i arbetet är fullt stabiliserad Zirkoniumoxid (ZrO2) det enda materialet som klarar temperaturskravet i Zon1. ZrO2 har en låg värmeledningsförmåga på 2W/m*°C vilket resulterar i en god isolationsförmåga. Stora delar av arbetet är riktat till Zon2 där tester påvisar att keramiska material har en bättre förmåga att motstå vidhäftning av heta metallpartiklar än det befintliga rostfria stålet. De tre ytbeläggningar som testades var aluminiumoxid, zirkoniumoxid, och aluminia. Väljs istället att använda solida keramiska material ökar utbudet och material så som kiselkarbid( SiC), aluminiumtitanat(Al2TiO2), och kiselnitrid (Si3N4) är också tänkbara. Ett slutgiltigt materialval ansågs vara svårbedömt då konstruktionsunderlag saknades. / The Client Precer Group offers technical solutions for the production of electricity through clean combustion of various types of solid fuels. The technology is adaptable for use as a recharge source in different types of hybrid vehicles and for the production of electricity to homes. The aim of this exam paper is to examine the possibility to use ceramics in Precers new drivetrain where metal fuels are burned at a temperature of 1800 °C. There are two different zones to examine. In Zon1, the ceramic should withstand a maximum temperature of 2300°C and have insulation properties. The ability to resist adhesion of hot metall particles is desirable in Zone 2, where the maximum temperature is 1100°C. There is also a request that the ceramic is to be applied as a coating. Of the materials that where found, fully stabilized zirconia (ZrO2) is the only material that can withstand the demanding temperature in Zone1. The material has a low thermal conductivity at 2W/m°C that results in good insulation. The ability to withstand adhesion was estimated and the results indicate that ceramic materials have a higher capacity to withstand adhesion of hot metall particles than the existing stainless steel. The three coatings tested where pure Alumina, Zirconia, and Alumina 3% Titania. If solid ceramics are to be used instead, the range of materials is increased. Materials such as Silconcarbide (SiC), Aluminimtitanate (Al2TiO2) and siliconnitride (Si3N4) are also possible candidates. A final choice of materiel was considered to be hard because the lack of design documentation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-37485 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Jonsson, Niklas |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds