Fraunhofer-Gesellschaft

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Nichtoxidische Werkstoffe für Vergasungsreaktoren

 
: Herrmann, Mathias; Standke, Gisela; Himpel, Gert; Höhn, Sören; Heymer, Heike; Kunze, Steffen

:

Krzack, Steffen (Ed.):
Stoffliche Nutzung von Braunkohle
Berlin: Springer, 2018
ISBN: 978-3-662-46250-8 (Print)
ISBN: 978-3-662-46251-5 (Online)
pp.767-778
Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF
03IS20021D
Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern – Technologien für das Nach-Erdölzeitalter - Entwicklung innovativer Werkstoffe Technologien für das Nach-Erdölzeitalter - Projekt I-2
German
Book Article
Fraunhofer IKTS ()

Abstract
Neben oxydischen Feuerfestwerkstoffen, die zurzeit für die Auskleidung von Vergasungsreaktoren genutzt werden, sind Siliciumcarbid (SiC)- und Aluminiumnitrid (AlN)-Keramiken mögliche erfolgversprechende Alternativen für Feuerfestanwendungen unter reduzierenden Bedingungen wie sie in Vergasungsreaktoren vorhanden sind. Daher wurden AlN-Werkstoffe mit unterschiedlichen Sinteradditiven, rekristallisierte SiC-Werkstoffe (RSiC) und auch RSiC-Werkstoffe, die mit Kohlenstoff und Zirkoniumdioxid infiltriert wurden, hergestellt und ihr Korrosionsverhalten im Kontakt mit verschiedenen Aschen getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die RSiC-Werkstoffe und besonders die infiltrierten RSiC-Werkstoffe eine extrem hohe Stabilität sowohl gegenüber sauren als auch basischen Aschen aufweisen. Modifizierte RSiC-Werkstoffe haben daher ein hohes Potential für Feuerfestanwendungen in verschiedenen Atmosphären. Die verschiedenen getesteten AlN-Werkstoffe zeigten eine geringere Stabilität im Vergleich zu den RSiC-Werkstoffen. Die Korrosion erfolgte im Wesentlichen entlang der Korngrenzen. Daher ist das Korrosionsverhalten dem von Al2O3-Feuerfestwerkstoffen sehr ähnlich.

 

Besides the oxide materials currently in use as refractory linings, SiC- and AlN-ceramics show great promise as refractories in reducing atmospheres found in gasifiers. For this reason, AlN-Ceramics with different kinds of sintering additives, recrystallized silicon carbide (RSiC) ceramics as well as RSiC materials infiltrated with carbon and ZrO2 were prepared and their corrosion resistance was examined in different ashes. The experiments revealed a high stability of the modified RSiC materials. The results show that such optimized RSiC-materials have a high potential for refractory applications in different environments. For the different AlN ceramics less corrosion resistance than for the SiC materials was observed. The corrosion processes take place mostly along the grain boundaries and in the secondary phases. Therefore, the corrosion resistance is similar to the corrosion resistance of alumina refractories.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-521564.html