English

Исследование прочности твердооксидных топливных элементов пластинчатой формы

В.П. Брусенцов, В.В. Куранов, А.В. Брусенцов, Е.А. Куранова,
Ю.Н. Клещёв, Д.И. Шестаков, Н.В. Ерошенкова

Российский федеральный ядерный центр —
ВНИИ технической физики имени академика Е.И. Забабахина, г. Снежинск

При испытании планарных единичных топливных элементов на основе церат–бариевой керамики, легированной неодимом, были зафиксированы случаи их разрушения. Целью данной работы явилось выявление возможных причин разрушения топливных элементов.

Показано, что коэффициенты линейного температурного расширения материалов, используемых в данных ТЭ, зависят не только от температурного диапазона эксплуатации, но и от ряда других факторов. Обнаружено, что материал электролита имеет различные значения в разных газовых средах — окислительной и восстановительной. Определено, что при восстановлении анодного покрытия из NiO–кермета этот материал претерпевает значительную усадку. Определены некоторые физико–механические свойства электролита.

Проведена оценка уровня механических напряжений в планарных профилированных топливных элементах на этапах выхода на рабочий режим и собственно в рабочем режиме. Показано, что предельная температура эксплуатации без разрушения топливных элементов данной конструкции с электролитом на основе церат–бариевой керамики составляет около 600 °С.