報告書番号

W97003

タイトル（和文）

ランタンクロマイト系ＳＯＦＣセパレータの組成適正化研究－ランタンクロマイト中の置換元素が熱膨張挙動に与える影響－

タイトル（英文）

MATERIAL DESIGN OF LANTHANUM CHROMITE SEPARATOR IN SOLID OXIDE FUEL CELL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

現在，ＳＯＦＣの材料開発においてはスタック構造の健全性を確立するために，各セル部材の熱膨張挙動を一致させるように開発が進められている。すべてのセル部材の熱膨張係数（ＴＥＣ）は，組成や雰囲気に対して安定なイットリア安定化ジルコニア（８ＹＳＺ）に一致するように検討されている。ランタンクロマイトは，セパレータ材の最有力候補であるが，８ＹＳＺにＴＥＣをあわせる必要があるだけでなく，相転移による特異膨張や還元雰囲気中の酸素欠損による異常膨張などの多くの熱膨張挙動に関する課題を抱えている。本研究では，熱膨張係数を８ＹＳＺにあわせることを目的にランタンクロマイトのクロムを部分置換し，それらが熱膨張挙動および相転移に与える影響について検討した。

概要 （英文）

THE THERMAL EXPANSION IN A REDUCING ATMOSPHERE OF SR-DOPED LANTHANUM CHROMITE PEROVSKITE (LA0.9SR0.1CRO3) IS SMALLER THAN THAT OF YTTRIA-STABILIZED ZIRCONIA. HOWEVER, THE THERMAL EXPANSION COEFFICIENT (TEC) OF LA0.9SR0.1CRO3 IS SMALLER THAN THAT OF YTTRIA-STABILIZED ZIRCONIA (YSZ) ELECTROLYTE, AND ANOMALOUS EXPANSION FOR PHASETRANSFORMATION AND OXYGEN DEFECTS ARE OBSERVED. IN THIS STUDY THE THERMAL EXPANSION OF B-SITE DOPED LA0.9SR0.1CR1-XMXO3 (M=MG, AL, FE, CO, NI, TI, 0 X 0.1) WAS INVESTIGATED IN AIR AND AN H2 ATMOSPHERE. COBALT DOPING OF TO S EFFECTIVE TO DECREASE ONE. THE PEROVSKITE WITH OTHER DOPANTS ARE INDEPENDENT OF THEIR DOPING. THE RHOMBOHEDRAL PHASE OF THE A0.9SR0.1CR1-XMXO3 PEROVSKITES IS STABILIZED FROM 25-1000DEGREE BY DOPING WITH 1MOL% AL203. SHOWS NO ANOMALOUS EXPANSION FOR PHASE TRANSFORMATION AND ITS TEC VALUE IS IN GOOD AGREEMENT WITH THAT OF YSZ ELECTROLYTE IN AIR. HOWEVER, THE ANOMALOUS EXPANSION FOR OXGEN DEFECTS IN THE H2 ATMOSPHERE REMAINS TO BE SOLVED.

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