YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILACAK GÖZENEKLİ PASLANMAZ ÇELİK TOZ METAL PARÇALARIN ÜRETİM PARAMETRELERİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada yakıt hücrelerindeki ısı değiştiricilerinde de kullanılabilmesi düşüncesi ile SS316L küreselpaslanmaz çelik tozlarından, bir alt plaka (yüzey) üzerine tutundurulmuş gözenekli yüzeye sahip parçalarüretilmiştir. Bu tür yüzeylerin üretiminde en düşük basınç-sıcaklık değerleri ile tozlar ve alt plaka arasındakiilişki incelenmiştir. Ayrıca; tozların alt tabakaya tutunabilmesi maksadıyla alt tabakanın yüzey pürüzlülüğününarttırılması için bir yöntem geliştirilmiştir. Bu amaçla yüzey aşındırma teknikleri araştırılmış, tozlarıntutunabilmesi için plakadaki gerekli en düşük yüzey pürüzlülüğü değeri belirlenmiştir. Çalışmalar yapılırkenişlemin sanayideki uygulanabilirliği gözetilmiştir. Bunun yanında sıcaklık ve basıncın, açık gözenekliliküzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapılan deney ve testler 200 MPa presleme basıncı, 500°C presleme sıcaklığı,Ra=1,7 μm plaka yüzey pürüzlülüğü ile gözenekliliğin %29,6 olarak ölçüldüğü değerlerin, bu tip yüzeylerinüretimi için yeterli başlangıç koşulları olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Yakıt hücresi, gözenek, paslanmaz çelik, sinterleme, pürüzlülük, toz metalurjisi.

Kaynakça

1. Liter S.G., Kaviany M., “Pool-boiling CHF
2. enhancement by modulated porous-layer coating:
3. theory and experiment”, International Journal
4. of Heat and Mass Transfer, Cilt 44, 4287–4311,
5. -
6. İnternet: Türk Toz Metalurjisi Derneği “Toz
7. Metalurjisi Üretim Teknikleri” http://www.
8. turktoz.gazi.edu.tr/ttmd_tr.htm, 2009.

9. Qiao, Y.X., Zheng, Y.G., Okafor, P.C., Ke, W.,
10. “Electrochemical behaviour of high nitrogen
11. bearing stainless steelin acidic cloride solution:
12. Effect of oxygen, acid concentration and surface
13. roughness”, Electrochimica Acta., Cilt 54,
14. –2304, 2009.
15. Sato, S., Enoeda, M., Kuroda, T., Oharo, Y.,
16. Mohri, K., Cardella, A., “Characteristic
17. evaluation of HIP bonded SS/DSCu joints for
18. surface roughness”, Fusion Engineering and
19. Design, Cilt 58-59, 749–754, 2001.
20. Torikai, Y., Penzhorn, R.D., Matsuyama, M.,
21. Watanabe, K., “Tritium uptake by SS316 and its
22. decontamination”, Journal of Nuclear
23. Materials, Cilt 329-333, 1624–1628, 2004.
24. Wang, Y., Northwood, D.O., “An investigation
25. into polypyrrole-coated 316L stainless steel as a
26. bipolar plate material for PEM fuel cells”,
27. Journal of Power Sources., Cilt 163, 500–508,
28. -
29. Neikov O., Naboychenko S., Mourachova I.,
30. Gopienko V.,Frishberg I., Handbook
31. Nonferrous Metal Powders: Technologies and
32. Applications, Elsevier, Amsterdam, 2009.
33. Cora Ö. N., Usta Y., Koç Y., “Micromanufacturing
34. of micro-scale porous surface
35. structures for enhanced heat transfer applications:
36. an experimental process optimization study”
37. Journal of Micromechanics and
38. Microengineering, pp.1-19, 2009.
39. Koç, M, Usta, Y., Karakoç, A., “Investigations on
40. thermo-mechanical fabrication of micro-scale
41. porous surface features”, Journal of Power
42. Sources, Cilt 179, 592–602, 2008.
43. Mahabunphachai, S., Koç, M., Ni, J.,
44. “Development of a novel process for
45. manufacturing of fuel cell bipolar plates: internal
46. pressure assisted embossing of microchannels
47. with in-die mechanical joining”, 2006 ASME
48. International Conference on Manufacturing
49. Science and Engineering, MSEC2006-21034,
50. Ypsilanti, 1-5, 2006.
51. Gu, D., Shen, Y., “Processing conditions and
52. microstructural features of porous 316L stainless
53. steel components by DMLS-mechanical
54. fabrication of micro-scale porous surface
55. features”, Applied Surface Science, Cilt 255,
56. –1887, 2008.
57. Molin, S., Gazda, M., Kusz, B., Jasinski, P.,
58. “Evaluation of 316 L porous stainless steel for
59. SOFC support”, Journal of the European
60. Ceramic Society, Cilt 29, 757–762, 2009.
61. İnternet: Hacettepe Üniversitesi “Yakıt
62. Hücrelerinin Tarihçesi” http://yunus.hacettepe.
63. edu.tr/~yilser/yakitpili.htm, 2010.
64. İnternet: University of Denver “The Telegraph
65. Line: Batteries” http://mysite.du.edu/~jcalvert/,
66. -
67. İnternet: The Hebrew University of Jerusalem
68. The Institute of Chemistry “Origin of the Electric
69. Current: Galvanic Batteries”
70. http://chem.ch.huji.ac.il/history/grove.htm, 2010.
71. F. Barbir, “PEM Fuel Cells: Theory and
72. Practice”, Elsevier, 2005.
73. Dündar F., PEM tipi yakıt hücrelerinde
74. kullanılan katalizörlerde farklı karbon desteği
75. kullanılarak yüzey alanının arttırılması ve
76. kinetik özelliklerinin geliştirilmesi, Yüksek
77. Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
78. Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze,
79. -
80. Berning, T., Djilali, N., “Transport Phenomena in
81. a PEM Fuel Cell: A Parametric Study Using a
82. Three-Dimensional Computational Model
83. Transport phenomena in a PEM fuel cell”, 11th
84. Canadian Hydrogen Conference, Victoria, 699-
85. , 2001.
86. İnternet: TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası
87. “Çimento Tipinin Donatı Korozyonuna Etkisi”
88. http://www.e-kutuphane.imo.org.tr/pdf/3157.pdf,
89. -
90. İnternet: TMMOB Metalurji Mühendisleri Odası
91. “AISI 316L Tipi Östenitik Paslanmaz Çeliklerin
92. Taneler Arası Korozyona Duyarlılığının
93. Elektrokimyasal Polarizasyon Yöntemiyle
94. Belirlenmesi” http://www.metalurji.org.tr/dergi/
95. dergi140/ d140_5061.pdf, 2010.
96. TS 2040 EN ISO 1302, “Geometrik mamul
97. özellikleri (GMÖ) – Teknik mamul dokümantasyonunda
98. yüzey durumlarının gösterilişi”, Türk
99. Standardı, (2005).