Trdne oksidne gorivne celice (SOFC) so elektrokemične naprave, ki pretvarjajo kemično energijo goriv neposredno v električno energijo z visoko učinkovitostjo pretvorbe. Glavna prednost sistemov SOFC v primerjavi z nizkotemperaturnimi gorivnimi celicami je, da lahko SOFC uporabi vlažne ogljikovodike kot gorivo. Vendar lahko uporaba ogljikovodikov povzroči neželeno odlaganje ogljika, saj ogljikovodiki oksidirajo na anodni strani v SOFC. Takšne ogljikove nanose na anodnem materialu, stabiliziranem z Ni-YSZ, so najverjetnejši način deaktivacije SOFC. Zato je bil komercialno dostopen anodni material NiO-YSZ za visokotemperaturne gorivne celice aktiviran s temperaturno programirano redukcijo v vodikovi atmosferi. V naslednjem koraku je bil ogljik namerno deponiran na zmanjšanih vzorcih z izotermičnimi usedlinami v atmosferi metana in argona. Odlaganje ogljika, ki nato zgori s temperaturno programirano oksidacijo (TPO) v atmosferi kisika in argona pri različnih stopnjah segrevanja z uporabo termo-analitične opreme. TPO je sledil meritvam TG, DTG, DTA in QMS. Najlažji način razlikovanja med različnimi vrstami deponiranega ogljika je bil slediti krivulji QMS. Dobljene krivulje QMS smo obdelali s programsko opremo Netzsch Peak Separation, da smo pridobili več vrhov, ki ustrezajo različnim oblikam ogljikovih odlagališč. Ugotovljeno je bilo, da visoki amorfni in nizki amorfni ogljik izgori pri relativno nizkih temperaturah (do 650 °C), vlaknasti ogljik oksidira do 750 °C, grafit izgori do 830 °C in nazadnje ogljik, razredčen v niklju, zapusti sistem v območju 900-1000 ° C, odvisno od pogojev oksidacije. Izokonverzijsko metodo smo uporabili za izračun aktivacijskih energij različnih procesov oksidacije ogljika. Absolutne vrednosti aktivacijskih energij se povečajo od amorfnega ogljika preko vlaknatega ogljika do grafita.
COBISS.SI-ID: 1537062851
La0,75Sr0,25Mn0,5Cr0,5O3 (LSCM) je med alternativnimi anodnimi materiali za visokotemperaturne gorivne celice pokazal dobro katalitsko aktivnost za oksidacijo goriva ter zadovoljivo stabilnost v reduktivnih okoljih z relativno nizkim razmerjem med vodno paro in ogljikom. Vendar pa ima LSCM v primerjavi z nekaterimi drugimi perovskiti nekoliko nižjo električno in ionsko prevodnost. Ena od možnosti za izboljšanje njegove prevodnosti je v variacijah sestave, npr. sprememba koncentracije Sr, dopiranje na A mestu v perovskitu z drugimi ioni (Ba, Ca in Mg), variiranje razmerja med Mn in Cr na B mestu v perovskitu. V prispevku obravnavamo sistem s splošno formulo La0.75SrxA0.25-xCr0.5Mn0.5O3 (A = Ba, Ca, Mg, x variira med 0 in 0,25). Materiali v preiskovanem sistemu po sintezi kot glavno fazo vsebujejo perovskit z relativno nizko vsebnostjo sekundarnih faz. Kakršnekoli sekundarne faze so nezaželene, ker lahko bistveno vplivajo na električne lastnosti končnih materialov. V vzorcih z relativno visokim dodatkom stroncija smo identificirali s stroncijem bogato fazo Sr2CrO4. Dopiranje s kalcijem se v vzorcih po sintezi lahko odrazi v nastanku faze CaCr2O4, medtem ko dopiranje z barijem pri višjih koncentracijah lahko vodi v nastanek BaCrO4 ali BaCO3. Na vsebnost sekundarnih faz lahko vplivamo s pogoji kalcinacije oziroma sintranja. Sekundarne faze, ki med toplotno obdelavo vzorca tvorijo dodatna zrna ali teko~o fazo, vplivajo na razvoj mikrostrukture med sintranjem. Med preiskovanimi sestavami, so najbolj perspektivni materiali La0.75SrxCa0.25-xCr0.5Mn0.5O3 (x = 0,05 – 0,15), ker imajo enofazno mikrostrukturo že po sintranju pri 1200 °C. Sestave z dodatki Ba ali Mg pa pri 1200 °C vsebujejo izločke sekundarnih faz, ki v mikrostrukturi ostanejo tudi po sintranju pri višjih temperaturah.
COBISS.SI-ID: 1381546
Možnost nastanka prašne eksplozije pomeni veliko tveganje za industrijska okolja. Glede na nekatere statistike v prašnih eksplozijah kot gorljiva snov najpogosteje nastopa lesni prah. Čeprav so eksplozijske lastnosti ter principi gorenja lesa dobro raziskani, problem predstavlja rast proizvodnje in uporabe lesnih kompozitov. Ti zaradi dodatkov k osnovni surovini predstavljajo popolnoma drugačna eksplozijska tveganja, ki pa so v strokovnih literaturnih virih slabo definirana. V prispevku zato želimo predstaviti izsledke raziskave vplivov dodatka urea-formaldehidnega lepila v lesnih kompozitih na eksplozijske parametre. V okviru raziskave so bili najprej vsi vhodni vzorci prahov podrobno okarakterizirani z vidika velikosti delcev, oblike delcev, specifične površine delcev, velikosti por delcev ter vsebnosti vlage. V naslednjem koraku so bili vzorcem določeni eksplozijski parametri in sicer minimalna vžigna energija (MVE), maksimalni eksplozijski tlak (pmax) ter maksimalna vrednost hitrosti porasta tlaka ((∆p/∆t)max). Analiza parametrov je pokazala, da parameter (∆p/∆t)max močno pade, kadar je lesu dodanih 9 % urea-formaldehidnega lepila. Parametra pmax in MVE kljub dodatku lepila ohranita primerljive vrednosti. Glede na ugotovljen vpliv na eksplozijski parameter (∆p/∆t)max so bili nato raziskani inhibicijski mehanizmi urea-formaldehidnega lepila. Le-ti so bili določeni s pomočjo termogravimetrične analize (TG), diferencialne termogravimetrične analize (DTG), diferenčne termične analize (DTA) ter vrstične elektronske mikroskopije (SEM). Ugotovljeno je bilo, da ob povišani temperaturi urea-formaldehidno lepilo na delcih lesa tvori zaščitno zoglenelo plast, ki spremeni termične lastnosti teh delcev ter vpliva na temperaturo plamena, posledično pa tudi na hitrost gorenja v disperziji delcev. Poleg tega tvorba omenjene plasti odvzema dostopno toploto iz reakcijskega področja, saj se formira z endotermnim procesom.
COBISS.SI-ID: 1537436867
Delo obravnava področje prašne eksplozije aluminijevega prahu; predstavljene so karakteristike in izmerjeni eksplozijski parametri treh različnih aluminijevih prahov (dva prahova in zdrob), ki se proizvajajo v družbi Kamnik-Schlenk d.o.o. Vzorcem smo določili velikost in porazdelitev velikosti delcev, specifična površina in termične lastnosti prahu. Oblika delcev smo določili z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Sledila je določitev občutljivostnih parametrov gorljivega prahu (minimalne vžigne energije, MVE in minimalne eksplozijske koncentracije, MEK) in parametrov za oceno posledic prašne eksplozije (maksimalnega eksplozijskega tlaka (pmax), maksimalne hitrosti porasta tlaka (Δp/Δt)max ter izračun Kst). Izmerjene vrednosti omogočajo lažjo presojo pri izbiri načinov preprečevanja eksplozij in določitev učinkovitih varnostnih ukrepov v tovrstni proizvodnji s poudarkom na dejstvu, da vsaka eksplozija poleg takojšnjih vplivov na ljudeh, opremi in okolju pusti dolgoročne posledice, ki jih z današnjim stanjem tehnike in meritvami niti ne opazujemo in reguliramo. Zato velja, da je najboljši način preprečitve negativnih vplivov prašne eksplozije, onemogočanje pogojev za njen nastanek.
COBISS.SI-ID: 1537438403