Title

PREPARAÇÃO DE ELETRÓLITO POR COLAGEM DE FITA PARA APLICAÇÃO EM PILHA A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO

PRODUCTION OF ELECTROLYTE BY TAPE CASTING FOR USE IN A SOLID OXIDE FUEL CELL

Authorship

Vilardo, Nicole Villalva; Silva, Cristiane Abrantes da; Miranda, Paulo Emílio Valadão de

Vilardo, Nicole Villalva

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Silva, Cristiane Abrantes da

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Miranda, Paulo Emílio Valadão de

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DOI

10.5151/2594-5327-22309

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Abstract

A colagem de fita é um dos meios de conformar barbotinas, que são suspensões cerâmicas com elevados teores de sólidos e aditivos orgânicos, em lâminas finas, sendo a técnica dominante na produção de eletrólito de pilha a combustível de óxido sólido (PaCOS). A etapa mais crítica deste processo é a preparação da barbotina. Este trabalho tem como principal objetivo produzir fitas de zircônia estabilizada com 8% molar de ítria (ZEI) por colagem de fita utilizando barbotinas com diferentes formulações. Este estudo permitiu estabelecer o efeito do processamento sobre as propriedades microestruturais. As barbotinas foram preparadas em duas etapas. Na primeira, o pó cerâmico de ZEI foi cominuído em um moinho de bolas planetário com água deionizada e ligante. Na etapa seguinte, foi adicionado plastificante e a barbotina foi homogeneizada. A mistura então passou por um processo de desaeração. Após deposição, obteve-se como produto um filme flexível que foi cortado e sinterizado. Os eletrólitos produzidos foram caracterizados e mostraram possuir as propriedades requeridas para aplicação em PaCOS.

The tape casting is a means of process of forming a thin film of ceramic slurry, which are ceramic suspensions with high contents of solids and organic additives in thin sheets, and is the dominant technique in the production of electrolyte of solid oxide fuel cell (SOFC).The critical step of this process is the preparation of the slurry. The main objective of this work is producing tapes of zirconia stabilized with 8% mol of yttria (YSZ) by tape casting slurries using different formulations. This study enables to establish the processing effect on the microstructural properties. The slurries were prepared in two steps. At first, the YSZ ceramic powder was comminuted in a planetary ball mill with deionized water and binder. In the next step, it was added plasticizer and the slurry was homogenized. Then the mixture went through a process of de-aeration. After deposition, it was obtained as product a flexible film which was cut and sintered. The electrolytes produced were characterized and proved to possess the properties required for application in SOFCs.

Keywords

Eletrólito; ZEI; Colagem de fita.

Electrolyte; YSZ; Tape casting.