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ES2607704T3 - Esquema híbrido de plasma/láser in situ - Google Patents

Esquema híbrido de plasma/láser in situ Download PDF

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ES2607704T3
ES2607704T3 ES10770480.1T ES10770480T ES2607704T3 ES 2607704 T3 ES2607704 T3 ES 2607704T3 ES 10770480 T ES10770480 T ES 10770480T ES 2607704 T3 ES2607704 T3 ES 2607704T3
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ES
Spain
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cathode
plasma
precursor
tip
housing
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ES10770480.1T
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English (en)
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Pravansu S. Mohanty
Nicholas Anton Moroz
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University of Michigan System
Original Assignee
University of Michigan System
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Abstract

Un aparato de plasma de corriente continua que comprende: un alojamiento (12); un cátodo (14, 14') dispuesto en dicho alojamiento (12); un canal anular (18) generalmente dispuesto adyacente a dicho cátodo (14, 14'), configurado dicho canal anular (18) para transmitir de forma fluida un gas de plasma (20); un ánodo (16) colocado operativamente adyacente a dicho cátodo (14, 14'), para permitir una comunicación eléctrica entre los mismos, suficiente para encender un chorro de plasma (24) dentro del gas de plasma (20); una fuente de precursor que contiene un material precursor; una línea de salida de precursor (30) que se extiende a través de al menos una porción de dicho cátodo (14, 14'), terminando dicha línea de salida de precursor (30) en al menos una abertura (34), en el que dicho chorro de plasma (24) es capaz de arrastrar, fundir y depositar al menos algunos de dichos materiales precursores sobre un objetivo; caracterizado por que dicha al menos una abertura (34) está desplazada con respecto a una punta (28) de dicho cátodo (14, 14') para evitar en general la deposición de dicho material precursor en dicha punta (28) de dicho cátodo (14, 14').

Description

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Fabricación de Célula de Combustible:
La fabricación de Células de Combustible de Óxido Sólido (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) presenta unos retos significativos debido al requisito de unas densidades diferenciales en las sucesivas capas así como de la resistencia 5 al choque térmico. Es necesario que la capa de ánodo y de cátodo de SOFC sea porosa, al tiempo que es necesario que la capa de electrolito alcance la densidad completa (véase la figura 21). Por lo general, las SOFC se producen usando unas técnicas de cerámica húmeda y unos procesos de sinterizado prolongados subsiguientes. Como alternativa, la deposición por pulverización de plasma también se usa para depositar el ánodo, el electrolito y el cátodo, seguido por un sinterizado para la densificación. A pesar de que el sinterizado reduce el nivel de porosidad
10 en el electrolito, este también conduce a una densificación no deseada de la capa de cátodo y de ánodo.
De acuerdo con los principios de las presentes enseñanzas, el aparato de plasma de corriente continua 10 que usa la fuente de láser 50 puede proporcionar una ventaja única para diseñar por ingeniería la microestructura según se requiera. Tal como se describe en el presente documento, cada capa de SOFC se puede depositar y adaptar 15 usando la fuente de láser 50 para lograr una densificación deseada. Además, también se pueden usar precursores en forma de partículas de YSZ suspendidas en una solución que consiste en productos químicos que, cuando se pirolizan con plasma, forman unas nanopartículas de YSZ. Una metodología de este tipo puede mejorar la velocidad de deposición de forma considerable, en comparación con la deposición usando precursores que están compuestos por partículas de YSZ suspendidas en un líquido de soporte. Tales revestimientos tienen una amplia diversidad de
20 aplicaciones en las industrias aeroespacial y médica.
La descripción anterior de las realizaciones se ha proporcionado para fines de ilustración y de descripción. No se tiene por objeto que esta sea exhaustiva o que limite la invención, que se define por medio de las reivindicaciones adjuntas.
25
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Claims (1)

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