Študija primera: Prispevek SIJ Acronija k vmesnikom za vodikove gorivne celice

Že več kot dve desetletji SIJ Acroni tesno sodeluje z nemškim podjetjem, kateremu zagotavlja inovativna in visokokakovostna jekla, prilagojena za katalizatorski program, torej za bencinske in dizelske motorje. Tokrat so se na nas obrnili z novim izzivom: razvojem novega jekla za vmesnike za vodikove gorivne celice (SOFC).

Izziv: Izpolnjevanje zahtevnih zahtev za vmesnike SOFC

Glavni izziv projekta je bil razviti jeklo, ki bi izpolnjevalo stroge zahteve za uporabo v vodikovih gorivnih celicah. Kupec je natančno opredelil želeno kemijsko sestavo, mehanske lastnosti in končne karakteristike materiala.

Jeklo je moralo zanesljivo delovati pri zelo visokih obratovalnih temperaturah do 950–1000 °C, zagotavljati dolgotrajno odpornost proti oksidaciji ter prenesti številne toplotne cikle brez poslabšanja lastnosti.

Pristop: Celovita ocena tveganj in strategija razvoja materiala

Na podlagi našega znanja in dolgoletnih izkušenj na področju proizvodnje in predelave jekel smo najprej temeljito ocenili izvedljivost razvoja takšnega materiala. V začetni fazi smo izvedli podrobno analizo tveganj, ki je zajemala taljenje, ponovno taljenje, zasnovo zlitine ter zmogljivosti vroče in hladne predelave.

Po pozitivni oceni smo na IMT izdelali laboratorijske šarže. Te so nam omogočile preverjanje kemijske sestave, mehanskih lastnosti in obnašanja materiala med predelavo v nadzorovanih pogojih. V celotnem razvojnem procesu smo tesno sodelovali s kupcem. Skupaj smo obravnavali vse ključne vidike proizvodnje in tehnološke izvedljivosti taljenja z uporabo naših postopkov. Uspešni laboratorijski rezultati so odprli pot industrijski proizvodnji.

Izdelali in dobavili smo jekleno pločevino debeline 1,1 mm, prilagojeno za nadaljnje valjanje in proizvodne procese kupca. Razvito jeklo je izkazalo odlično odpornost na dolgotrajne visoke temperature ter zelo dobro oksidacijsko stabilnost, tudi ob ponavljajočem se toplotnem ciklanju.

V primerjavi s keramiko je jeklo pokazalo številne prednosti: je v celoti reciklabilno, bolje prenaša temperaturna nihanja, omogoča bolj kompaktne in lažje konstrukcije ter je bistveno lažje za obdelovanje in oblikovanje v zahtevane oblike.

Rezultat: Preseganje specifikacij

Kupec je končni material podvrgel obsežnim testiranjem. Rezultati so potrdili, da jeklo izpolnjuje vse specifikacije, pri čemer so ključni parametri delovanja dosegali ali celo presegali materiale drugih ponudnikov. Projekt je tako ne le tehnično uspel, temveč tudi jasno pokazal, da jeklo predstavlja boljšo alternativo keramiki za vmesnike v vodikovih gorivnih celicah – z vidika trajnosti, učinkovitosti proizvodnje in končne zmogljivosti izdelka.

Projekt potrjuje sposobnost SIJ Acronija, da inovacije razvija v tesnem partnerstvu s kupci, z vrhunskim tehničnim znanjem in globokim razumevanjem materialov. Z razvojem visokozmogljive jeklene rešitve za aplikacije v vodikovih gorivnih celicah smo ponovno dokazali, da smo zanesljiv in napreden partner, ki aktivno podpira prehod k čistejšim in učinkovitejšim energetskim tehnologijam. Uspeh projekta odraža našo zavezanost, da kupcem pomagamo premagovati izzive prihodnosti z naprednimi in trajnostnimi jeklenimi rešitvami.