Elektrostatik Sprey Kaplama (ESD) Metodu ile Zirkonya ve CGO (Seryum Gadolinyum Oksit) Üzerine La1-XSrxCo1-YFeyO3-δ Filmlerinin Kaplanması

Abstract

Bu çalışmada La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ ve La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ katot malzemelerinin TZ-3Y (%3 mol yitriya katkılı zirkonya) ve CGO seramik elektrolitlerinin üzerine kaplanmasının karakterizasyonu çalışılmıştır. Orta sıcaklıktaki katı oksit yakıt hücelerine uyumlu katot ve elektrolit malzemesini geliştirebilmek için elektrostatik sprey kaplama tekniği kullanılmıştır. Çeşitli metalik tuzlar kullanılarak La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ veya La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ stokiyometrilerine sahip çözeltiler hazırlanmıştır. Bu çözeltiler, sıcak seramik yüzey üzerine püskürtülmüş ve böylece seramik yüzey kaplanmıştır. Çözeltinin akış oranı (0.3-1.5 ml/s), püskürtücü ile seramik yüzey arasındaki uzaklık (15-45 mm), substrat sıcaklığı (250-375o C), kaplanmış yüzeylerin sıcaklığı (900-1300o C) ve uygulanan voltaj gibi deneysel parametrelerin kaplama kalitesi üzerine etkileri, DTA/TGA, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X ışınları analizi (XRD) kullanılarak incelenmiştir. Kaplanan mikroyapılar, kaplama parametrelerine bağlı olarak yoğun ve poroz şeklinde çeşitlendirilmiştir. En iyi ağ mikroyapı, 30 mm uzaklık ve 0.7 ml/s akış oranında sahip olan örnekte elde edilmiştir. Tanelerin üst üste binme etkisi hiçbir numunede gözlenmemiştir. TZ-Y3 seramik yüzeyi La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ ve La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ katot üretimi için kullanışlı değilken, seryum gadolinyum oksit seramik yüzey ise sadece La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ katot malzeme üretimi için kullanışlıdır.