Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 23: Sonstiges II

DS 23.4: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 11:00–11:15, ZB

Untersuchung der Oxidation von X2CrNiMo18.10 in einer Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle — •F. Landry, P. Schaaf, and K.P. Lieb — II.Physikalisches Institut, Universität Göttingen, D-37073 Göttingen

In einer Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle werden durch den hochreaktiven Elektrolyten aus Li₂CO₃ und K₂CO₃ besondere Anforderungen an die Korrosionbeständigkeit der Konstruktionsmaterialien gestellt, in unserem Fall die Legierung X2CrNiMo18.10. Zusammensetzung und Wachstum der Oxidschichten wurden für zyklische Korrosion zum einen an Luft, zum anderen im simulierten Einsatz in der Brennstoffzelle bei 923 K untersucht. Mit Hilfe von Konversionselektronen und Konversions Röntgenstrahlungs Mössbauer Spektroskopie (CEMS und CXMS) in Kombination mit Röntgenbeugung (XRD) und Rutherford Rückstreu Spektrometrie (RBS) haben wir nachgewiesen, daß das Schichtwachstum nicht auf die gewünschte selektive Oxidation von Chrom zurückzuführen ist. Der Elektrolyt beschleunigt die Reaktion im Gegensatz zur Oxidation an Luft dramatisch. Lithium wurde in der Oxidschicht mittels Kernreaktionsanalyse (NRA) nachgewiesen. Die Oxidschichten bestehen aus drei Unterschichten aus Fe₂O₃, LiFe₅O₈ und LiFeO₂, letztere befindet sich an der Oberfläche. Im Unterschied zur Oxidation an Luft wurde ein Abplatzen von Teilen der Korrosionsschicht beobachtet.