2. Spray Pirolisis

Semprot pirolisis adalah teknik serbaguna dan efektif untuk deposit logam film oksida. Ini

metode yang menarik untuk mempersiapkan berbagai bubuk dan bahan film tipis untuk berbagai

aplikasi industri. Logam oksida, chalcogenide dan bahkan logam film telah disimpan

menggunakan teknik ini. Semprot pirolisis membuka kemungkinan untuk mengontrol morfologi

film yang. Kualitas dan sifat dari film sangat tergantung pada parameter proses. Paling parameter

penting adalah suhu permukaan substrat. Semakin tinggi substrat suhu, kasar dan lebih berpori

adalah film. Jika suhu terlalu rendah film yang retak. Di antara, film halus padat dapat diperoleh.

Deposisi Suhu juga mempengaruhi kristalinitas, tekstur dan sifat fisik lainnya dari film

diendapkan. Solusi prekursor adalah parameter semprot penting lainnya yang mempengaruhi

morfologi dan sifat dari film disimpan. Selain itu, morfologi Film dan sifat dapat berubah drastis

dengan menggunakan berbagai aditif dalam larutan prekursor. Hal ini sering disarankan bahwa

proses CVD dimodifikasi terjadi pada pembentukan film dekat dengan permukaan substrat.

Namun banyak pengamatan bertentangan dengan keterlibatan model dengan karakter CVD.

Upaya lebih lanjut diperlukan untuk memperjelas model untuk deposisi film di lebih rinci.

3 Morphology and deposition of thin metal oxide fîlms using spray pyrolysis

Dua jenis teknik semprot pirolisis, elektrostatik Semprot Deposition (ESD) dan bertekanan

Semprot Deposisi (PSD), telah dipelajari dan diterapkan untuk deposit film YSZ. Berbagai

morfologi Film (dari padat ke fraktal seperti) yang diperoleh dengan menggunakan teknik ESD.

Morfologi yang dipengaruhi oleh temperatur deposisi, jenis garam prekursor, waktu deposisi,

dan jenis pelarut yang digunakan. Teknik PSD lebih kuat dan menawarkan cara yang lebih

mudah untuk deposit film padat dibandingkan dengan teknik ESD. Morfologi yang dipengaruhi

oleh suhu deposisi dan jenis pelarut seperti dalam kasus tersebut yang teknik ESD, namun di sisi

lain waktu deposisi dan jenis ofprecursor garam tidak memiliki pengaruh yang signifikan.

Diamati bahwa aditif polimer untuk solusi prekursor dapat menghambat retak film.

Parameter utama yang menentukan morfologi Film adalah temperatur substrat. Semakin tinggi

suhu, semakin partikel terjadi di permukaan dan film menjadi kasar. Film ini akan sangat berpori

pada terlalu tinggi suhu deposisi. Kami telah menunjukkan bahwa film padat dapat disimpan

dengan menggunakan pelarut dengan titik didih lebih rendah pada suhu yang lebih rendah

daripada menggunakan pelarut dengan titik didih lebih tinggi. Menggunakan ESD, film padat

diendapkan hanya dengan menyemprotkan larutan zirkonium prekursor asetilasetonat. Dalam

kasus PSD, film padat diendapkan menggunakan zirkonium acetylacetonate atau zirkonium

nitrat

4. A model for film deposition by spray pyrolysis

Transportasi droplet dan penguapan dalam proses pirolisis semprot diselidiki menggunakan

PDA. Distribusi ukuran tetesan serupa diperoleh untuk sistem PSD dan ESD multijet modus

penyemprotan. Dalam kedua kasus, distribusi jumlah tetesan didominasi oleh tetesan kecil dari

10 guci, dan di sisi lain, distribusi volume yang droplet didominasi oleh

tetesan yang lebih besar dari 10:00 penguapan signifikan dari pelarut dimulai hanya pada jarak

10 mm dari substrat dalam kasus modus multi-jet ESD. Karena gradien suhu yang lebih besar

dalam kasus PSD, penguapan signifikan dimulai pelarut pada bahkan smallerdistance, yaitu 5

mm dari substrat. Dalam kasus penyemprotan dalam modus kerucut jet ESD, semua tetesan yang

lebih kecil dari 7 um. Tetesan ini menguap sangat cepat dan semua dari mereka lebih kecil dari 1

guci 30 mm dari substrat. Hal ini mengakibatkan film yang mengandung banyak partikel

berukuran nm di permukaan. Oleh karena itu tetesan mencapai substrat harus basah untuk

mendapatkan sebuah film yang padat dan halus. Oleh karena itu, suhu deposisi adalah parameter

semprot yang paling penting. Dengan meningkatkan suhu, morfologi film yang dapat berubah

dari retak ke mikro berpori. Berdasarkan hasil ini, mekanisme pertumbuhan film yang masuk

akal diusulkan. Tetesan besar (> 10 um) lebih penting dalam pertumbuhan film dari tetesan kecil.

Tetesan cukup besar mengandung pelarut yang akan tersebar pada substrat dan membawa

sebagian dari massa prekursor. Penggunaan asetilasetonat, yang mencair selama dekomposisi,

yang bermanfaat untuk pembentukan halus, film yang padat. Model pertumbuhan film yang

diusulkan tidak melibatkan proses CVD.

5. Thermal treatment of metal oxide spray pyrolysis layer

Film tipis dari YSZ yang disimpan oleh semprot pirolisis pada kristal safir tunggal dan Inconel

600 substrat. Analisis XRD mengungkapkan bahwa film sebagai-disimpan adalah kristalisasi

amorf dan signifikan dari film dimulai pada sekitar 450 ° C film The YSZ diendapkan

menggunakan teknik semprot pirolisis ditemukan mengandung 10 butir berukuran nm setelah

anil pada 700 ° C. Tidak ada pengaruh yang signifikan dari waktu anil (dari 1 jam sampai 6 jam)

pada pertumbuhan butir pada 700 ° C diamati. Ada retak di film YSZ tipis yang diamati setelah

anil termal antara 500 ° C dan 800 ° C. Film ini menunjukkan baik nilai konduktivitas listrik dari

0,37 S / m pada 700 ° C dan 1,2 S / m pada 800 ° C dengan energi aktivasi 1,19 eV. Film-film ini

tampaknya layak sebagai elektrolit rendah dengan suhu antara sel bahan bakar oksida padat

hingga ketebalan beberapa mikrometer.

6. Solid oxide fuel cells with electrolytes prepared via spray pyrolysis

Dalam tulisan ini, kita disajikan dan dibahas hasil pada anoda SOFCs didukung dengan sekitar 1

elektrolit guci tipis dibuat oleh proses pirolisis semprot. Film elektrolit padat dan retak-bebas

disusun pada NiO-YSZ substrat anoda. Hal ini ditunjukkan oleh tegangan rangkaian terbuka

dicapai yang dekat dengan nilai teoritis untuk sel dengan bi-layer elektrolit (lihat Tabel 6.4).

Sel dengan lapisan YSZ elektrolit tunggal disusun dengan menggunakan alat penyemprot

ledakan udara. Mereka dipamerkan OCV lebih tinggi, dibandingkan dengan elektrolit disimpan

menggunakan alat penyemprot elektrostatik. Hal ini menunjukkan bahwa film-film berkualitas

tinggi yang diperoleh dengan menggunakan alat penyemprot ledakan udara. Pada 770 ° C

merupakan OCV 0,97 V dan kepadatan kekuatan 550 mW / cm2 tercapai tetapi penurunan yang

signifikan terjadi karena reaksi antara katoda LSCF dan elektrolit YSZ. Degradasi dikurangi oleh

pengendapan lapisan CYO di atas YSZ tersebut. Sel dengan bi-lapisan elektrolit mencapai

kepadatan daya tinggi lebih dari 750 mW / cm pada 770 ° C. Dengan mendepositokan CYO a /

YSZ / CYO multi-layer elektrolit upaya lebih lanjut yang dilakukan untuk mengurangi suhu

operasi SOFC tersebut. Kinerja sel baik ditunjukkan pada 700 ° C, namun laju degradasi terlalu

tinggi. Nilai-nilai OCV rendah menunjukkan bahwa perbaikan lebih lanjut dari film elektrolit

multi-layer diperlukan. Terlepas dari itu output daya tinggi yang menjanjikan untuk menengah

dan rendah SOFC suhu. Temperatur deposisi dan komposisi larutan prekursor memiliki pengaruh

yang kuat pada OCV dari sel. Kami telah menunjukkan bahwa pori-pori dengan ukuran hingga 3

um bisa dilapisi dengan film tipis elektrolit nm 500 menggunakan teknik semprot pirolisis. Kami

telah menunjukkan bahwa semprot pirolisis dapat berhasil diterapkan dalam teknologi SOFC

sebagai teknik deposisi film tipis.