- Pd 코팅된 Ta/YSZ 수소분리막의 제조 및 안정성
- ㆍ 저자명
- 이상진,전성일,박정훈,Lee. Sang-Jin,Jeon. Sung-Il,Park. Jung-Hoon
- ㆍ 간행물명
- 멤브레인
- ㆍ 권/호정보
- 2010년|20권 1호|pp.69-75 (7 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국막학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
수소투과금속인 tantalum과 세라믹 지지체로 $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ)를 이용하여 cermet 수소분리막을 제조하였다. Ta/YSZ cermet 분리막은 헬륨분위기에서의 예비소결과 고진공 하에서의 본소결을 통해 제조하였으며, 소결 및 밀봉 과정에서 발생하는 불순물은 연마를 통해 제거 가능하였다. 이렇게 제조된 분리막은 tantalum의 연속상이 잘 발달된 치밀구조를 보였다. 수소 해리를 위해 팔라듐 코팅을 한 Ta/YSZ 분리막을 이용하여 $200{sim}350^{circ}C$의 범위에서 수소투과실험을 수행하였다. $300^{circ}C$에서 분리막에 균열이 형성되었고 Pd 코팅층은 몇 곳이 박리되었다. XRD 결과는 tantalum이 수소와 반응하여 $Ta_2H$가 생성되는 것을 보여주며, $Ta_2H$에 인한 격자 팽창이 분리막의 결함을 초래하였다.
Cermet membrane was fabricated with tantalum as hydrogen-permeable metal and $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ) as ceramic supporter. Ta/YSZ cermet membrane was prepared through pre-sintering in He atmosphere and then main sintering under high vacuum and the impurities to originate from sintering and brazing could be removed by mechanical polishing. As-prepared membrane showed dense structure with continuous channel of tantalum. Hydrogen permeation experiment was conducted in the region of $200{sim}350^{circ}C$ using Ta/YSZ membrane coated with Pd for hydrogen dissociation. The crack in membrane was formed at $300^{circ}C$ and the Pd coating layer has flaked off in spots. XRD results showed that tantalum reacted with hydrogen to form $Ta_2H$. The lattice expansion by $Ta_2H$ caused deterioration for membrane.