بررسی اثر عملیات اکسیداسیون سطحی بر رفتار آلیاژ پایه نیکل آلومیناید IC221M جهت بکارگیری در صفحات جداکننده پیل سوختی کربنات مذاب

پایداری شیمیایی آلیاژ پایه نیکل آلومیناید IC221M پس از انجام عملیات اکسیداسیون در دمای بالا، در محیط کربنات مذاب با ترکیب یوتکتیک LiNaCO3، به منظور تعیین امکان جایگزینی آن در بخش آب بندی تر در پیل سوختی کربنات مذاب مورد بررسی قرار گرفت. دما و زمان مطلوب اکسیداسیون به ترتیب C֯1000 و 25 ساعت تعیین شدند. با انجام عملیات اکسیداسیون، ترکیبات اکسیدی NiO، NiAl2O4، ZrO2وAl2O3 (به ترتیب از سطح بیرونی آلیاژ) تشکیل شدند. در زیر این ترکیبات و در فصل مشترک زیرلایه و محصولات سطحی، منطقه تخلیه شده از آلومینیم (Aluminium Depleted Zone-ADZ) مشاهده شد. ترکیبات اکسیدی و این لایه به عنوان عامل عدم نفوذ رو به بیرون عناصر آلیاژی از درون زیرلایه تشخیص داده شدند. پس از انجام آزمایش غوطه وری نمونه ها در محیط کربنات مذاب در دمای C֯700 ، ترکیبات پایدارتر در این محیط مانند NiCO3، LiAlO2 و ترکیبات CrO3 و Na2CrO4 در اثر نفوذ کروم، در ضخامت بالای ADZ اضافه می شوند. نرخ تغییرات وزن در بازه زمان غوطه وری 100 تا 215 ساعت در دمای C֯700، g.cm-2.hrs-15-10*2 تقریب زده شد. پس از گذشت این زمان، نرخ تغییرات وزن روند کاهنده داشته ، لذا ترکیبات پایدار مذکور، پس از رسیدن به مقدار مناسب، مقاومت مناسبی را در آلیاژ ایجاد می کنند.