کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7737771 1497982 2014 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Post-buckling design of thin-film electrolytes in micro-solid oxide fuel cells
ترجمه فارسی عنوان
طراحی پس از انقباض الکترولیتهای نازک در سلول های سوختی اکسید میکرو جامد
ترجمه چکیده
رفتار خمشی الکترولیت نازک یک سلول سوختی اکسید میکرو جامد بر اساس اندازه گیری های تجربی، تخمین های تحلیلی و شبیه سازی های عددی مورد بررسی قرار گرفته است. یک روش به حداقل رساندن انرژی در ترکیب با روش رلیه-ریتز برای نشان دادن حالت های خمش، ارزیابی دامنه خم شدن و تعیین مقادیر آستانه برای انتقال بی ثباتی در سیستم اعمال می شود. تنش های باقی مانده در فیلم که بر روی یک بستر سیلیکونی پوشیده شده بر اساس انحنای ویفر مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور از تست های نانوذرات برای تخمین مدول یانگ فیلم سپرده استفاده شده است. انتشار نسبی تنش های باقی مانده در فیلم در هنگام اتخاذ فرایند آزاد کردن بستر با روش جدیدی ترکیب شده است که با اندازه گیری های نوری قبل از اچستین با تحلیل استرس پسینی انجام می شود. تفسیر انرژی از شکل نفوذ به دست آمده مورد بحث قرار گرفته است. مقایسه نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاهی نشان دهنده کارایی این روش برای پیش بینی مراحل لقاح مختلف فیلم های نازک آزاد است. یک فضای طراحی پس از انقباض برای ساخت الکترولیت نازک فیلم با استفاده از ضریب شکست بر اساس استرس ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
The buckling behavior of a thin-film electrolyte of a micro-solid oxide fuel cell is investigated based on experimental measurements, analytical estimations and numerical simulations. An energy minimization procedure is applied in combination with the Rayleigh-Ritz method to represent the buckling modes, evaluate the buckling amplitude and determine the threshold values for instability transitions in the system. The residual stresses in the film deposited on a silicon substrate are evaluated based on wafer curvature whereby nanoindentations tests are applied to estimate the Young's modulus of the deposited film. The partial release of residual stresses in the film during free etching of the substrate is estimated by a new method combining pre-etching optical measurements with posteriori stress analysis. The energy interpretation of the obtained deflection shape is discussed. Comparisons between simulation results and experimental data show the efficiency of this method to predict various buckling stages of free-standing thin films. A post-buckling design space for thin-film electrolyte fabrication is presented by applying a stress-based failure criterion.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Power Sources - Volume 250, 15 March 2014, Pages 332-342
نویسندگان
, , , ,