Glatt Pulversynthese im Verbund-Projekt „SaMBa“
Anpassung der Partikelmorphologie zur Optimierung des neuen Materials BSCF
Neuartiges Herstellverfahren für hochpermeable Sauerstoff-Membranen und Entwicklung einer innovativen Membran-Anschlussplatte für Sauerstoff-Generatoren
Das Projekt „SaMBa“ basierte auf der Nutzung des neuen Materials BSCF (Ba0,5Sr0,5Co0,8Fe0,2O3-x). Dieses Material war durch Anpassung der Partikelmorphologie an die nachfolgende Verarbeitung zu Membrankomponenten für die O2-Separation zu optimieren. Dabei sollte die Gefügekorngröße der Membranen minimiert und die mechanische Festigkeit erhöht werden, um die Membrandicke senken und die O2-Permeation dadurch steigern zu können. Daneben wurde untersucht, wie anfallendes BSCF (Verschnitt, Verarbeitungsrückstände) durch Aufbereitungsverfahren wiederverwertet werden kann. Das Betriebsverhalten des mit O2-Membranen bestückten Gesamtsystems wurde experimentell erfasst und parallel durch FEM simuliert. Identifizierte Abweichungen wurden zur iterativen Anpassung der Modelle eingesetzt.
Ziel war es, geeignete Betriebsbedingungen für einen dauerhaften, effizienten und sicheren Betrieb von O2-Membrananlagen festzulegen und außerdem geeignete periphere Komponenten für eine serientaugliche Anschlussplatte zu identifizieren, auf deren Basis größerer Membrananlagen konzipiert werden können.
Im Rahmen des Projektes „SaMBa“ stellte Glatt mittels Pulversynthese die Rohstoffpulver in der geeigneten Korngröße und Phasenzusammensetzung her, um diese für weitere Prozessschritte verwenden zu können. In umfassenden Syntheseversuchen wurden die spezifischen Einflüsse der Prozessparameter auf die Partikelbildung untersucht. Hierbei zeigte sich, dass neben der Frequenz vor allem auch der Sprühdruck die Ausbildung der Partikeleigenschaften hinsichtlich der Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung und Ausbeute bestimmt. Im Hinblick auf die chemische Umsetzung der Mischoxide konnte herausgearbeitet werden, dass diese sowohl über die Prozesstemperatur als auch über die Pulsamplitude und deren Kombination mit der Frequenz direkt beeinflusst werden kann.
Synthetisiertes BSCF-Pulver
Partner:
- Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
- Tisoma GmbH
- Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Das Projekt „SaMBa“ wird vom Freistaat Thüringen im Rahmen des Verbundvorhabens 2018 VF 0011 aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert und von der Europäischen Union kofinanziert.
Förderkennzeichen der Thüringer Aufbaubank für das Teilvorhaben von Glatt im Verbund „SaMBa“ 2018 FE 9026
Laufzeit: 10.12.2018 – 31.05.2022
Link zu: Kosteneffiziente Syntheseprozesse zur Herstellung von BSCF-Pulversystemen im pulsierenden Gasstrom (Poster)Kosteneffiziente Syntheseprozesse zur Herstellung von BSCF-Pulversystemen im pulsierenden Gasstrom (Poster)
Kosteneffiziente Syntheseprozesse zur Herstellung von BSCF-Pulversystemen im pulsierenden Gasstrom (Poster)
SaMBa-Forschungsprojekt: Neuartiges Herstellungsverfahren für hochpermeable Sauerstoff-Membranen und Entwicklung einer innovativen Membran-Anschlussplatte für Sauerstoff-Generatoren
»Mixed ionic electronic conductor« (MIEC) Membranen sind spezialisierte inphasenmaterialien, welche eine erhebliche Elektronen- und Ionenleitfähigkeit aufweisen. Deshalb können neutrale Moleküle durch eine feste Membran transportiert und somit von anderen Komponenten getrennt werden. Solch ein Material ist BSCF (Barium-Strontium-Kobalt-Eisen Oxid), welches den Sauerstoffaustausch ermöglicht. Dieses Material und dessen Produktion durch die Glatt Pulversynthese, sowie die spätere Herstellung der Membranen zur Sauerstoffabtrennung aus der Luft sind hier der Forschungsschwerpunkt.
Weitere Informationen zu diesem Thema und verwandten Themen finden Sie auch in den folgenden Veröffentlichungen:
Link zu: Keramische Rohstoffe aus dem pulsierenden Heißgasstrom
Copyright: Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Keramische Rohstoffe aus dem pulsierenden Heißgasstrom‘, PDF, deutsch
Link zu: Mit der Pulversynthese zum neuen Batteriewerkstoff
Copyright: Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Mit Pulversynthese zum neuen Batteriewerkstoff‘, PDF, deutsch
Link zu: Pulversynthese mit Puls: Beschichtetes Zirkonoxid für die Medizintechnik
Copyright: Hüthig GmbH
Veröffentlichter Fachbeitrag: ‚Pulversynthese mit Puls: Beschichtetes Zirkonoxid für die Medizintechnik‘ PDF, deutsch
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