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Realizzazione di membrane asimmetriche di LSCF mediante tecnica di sequential tape casting: trasferimento tecnologico da Forschungszentrum Jülich a RSE

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Realizzazione di membrane asimmetriche di LSCF mediante tecnica di sequential tape casting: trasferimento tecnologico da Forschungszentrum Jülich a RSE

Il presente documento descrive il trasferimento tecnologico del processo di realizzazione tramite tape casting di membrane asimmetriche planari completamente ceramiche per la produzione di ossigeno ad alta temperatura dai laboratori dell’Institut für Energie- und Klimaforschung 1 (IEK-1) presso ilForschungszentrum Jülich verso i laboratori di RSE.

Nel presente rapporto sono descritte le attività di ricerca riguardanti la realizzazione di membrane per separazione di ossigeno ad alta temperatura.

L’obiettivo di questo documento è quello di descrivere il trasferimento tecnologico verso i laboratori di RSE del processo di realizzazione tramite tape casting di membrane asimmetriche planari completamente ceramiche. Tale processo è stato messo a punto nel corso della precedente annualità da personale RSE presso i laboratori dell’Institut für Energie- und Klimaforschung 1 (IEK-1) del Forschungszentrum Jülich. Il trasferimento tecnologico consiste nel riprodurre le medesime lavorazioni nei laboratori RSE, dotati di attrezzature con caratteristiche differenti rispetto al centro tedesco.

Il processo di realizzazione delle membrane coinvolge diverse fasi, quali preparazione dello slurry, deposizione ed asciugatura del nastro verde e trattamento termico di debinding e sinterizzazione.

Le prove condotte nei laboratori RSE hanno messo in luce che l’utilizzo di attrezzature con caratteristiche diverse può comportare delle differenze e delle criticità in ognuna di queste fasi, influenzando il risultato finale. Una delle criticità riscontrate è la presenza di difetti sullo strato denso della membrana che va ad inficiare la densità del materiale, e quindi non consente di separare ossigeno con elevata purezza. Sono state quindi apportate diverse modifiche all’attrezzatura disponibile presso i laboratori RSE in maniera tale da superare i problemi riscontrati ed ottimizzare il risultato.

È stato inoltre collaudato il forno di debinding e sinterizzazione, messe a punto le relative modalità operative e sono stati effettuati trattamenti termici sui primi campioni realizzati, che sono stati successivamente caratterizzati da un punto di vista microstrutturale mediante analisi SEM. I campioni sinterizzati ottenuti sono risultati planari e privi di difetti macroscopici imputabili al trattamento termico.

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