THE INVESTIGATION ON INTERFACE CHARACTERISTIC OF CERAMIC SEALANTS PRODUCED FROM NATURAL ROCKS FOR SOLID OXIDE FUEL CELLS

Kati oksit yakit pilleri (KOYP), yakitin kimyasal enerjisini dogrudan elektrik ve onemli miktarda isi enerjisine donusturen, elektrolit olarak kati  oksitlerin kullanildigi cevre dostu elektrokimyasal cihazlardir [1-3]. KOYP sistemlerinin baslica problemlerinden biri anot ve katotta kullanilan ve yuksek sicaklikta elektrokimyasal tepkimeye giren gazlarin tepkimeye girmeden karismasi ve/veya KOYP dizinin disina sizmasidir. Bu problem, KOYP’nin verimini dusurmekte ve guvenlik sorunu yaratmaktadir. KOYP’ler genel olarak 600-1000°C sicakliklarda calistigindan, bu sicaklikta guvenli bir sekilde sizdirmayi tam olarak onleyecek conta malzemesinin  kullanilmasi cok onemlidir. Son donemlerde yapilan calismalarda sizdirmazlik elemani olarak en buyuk potansiyel cam-seramik  malzemelerden yapilmis contalarda gorulmektedir. Cam-seramikler, kristallenmeye uygun camlarin kontrollu kristalizasyonu ile uretilen cok kristalli malzemelerdir. Degisik bilesimlerde uretilebilen cam-seramikler sahip olduklari genlesme katsayilarinin KOYP hucre elemanlariyla uyumunun yani sira yuksek sicaklik dayanimlari ve korozyon direncleri ile de KOYP’ler icin ideal bir sizdirmazlik elemani olarak dikkat cekmektedirler. Bununla birlikte, KOYP’nde cam-seramik sizdirmazlik elemanlarindan kaynaklanan sorunlar da bulunmaktadir. Gunumuzde KOYP’nde kullanilan ticari cam-seramik contalarda genellikle BaO ve SrO iceren cam-seramik contalar kullanilmaktadir. KOYP’nin calisma sartlarinda, BaO veya SrO iceren cam seramik contalarin Crofer APU 22 gibi akim toplayici interkonnektor malzemelerle birlikte kullanilmasi durumunda conta yuzeyinde farkli genlesme katsayilarina sahip BaCrO4 ve/veya SrCrO4 olusabilmektedir. Bu durum baglanma mukavemetinde ciddi azalmalar ile birlikte hem sizdirmazligin tam olarak  saglanamamasina hem de catlaklar olusmasina neden olabilmektedir. Bu calismada, dogal kayaclardan KOYP’nde sizdirmazlik elemani olarak kullanilan camseramik bilesimleri hazirlanmis (BaO ve SrO icermeyen) ve KOYP’de kullanilan CroferAPU22 ile olan arayuzey ozellikleri incelenmistir. Deneysel calismalar sonucunda KOYP’nde akim toplayici olarak kullanilan CroferAPU22 paslanmaz celik malzeme ile iyi bir baglanma gosteren, kromat fazi icermeyen camseramik conta malzemelerinin dogal kayaclardan uretilebildigi gorulmustur.