Le membrane di separazione sono dispositivi elettrochimici che permettono la separazione di specifici componenti provenienti da una corrente gassosa ad alte temperature (500-800°C). Sulla base dei materiali considerati questi sistemi possono essere classificati come:
Membrane per la separazione di ossigeno;
Membrane per la separazione di idrogeno.
Questi dispositivi sono sostanzialmente dei doppi strati ceramici o ceramico-metallici costituiti da un elemento supportante ed uno attivo. Le membrane di separazione vengono prodotte in ISTEC partendo da polveri commerciali o di sintesi mediante la tecnica del colaggio su nastro e/o serigrafia. Con questo metodo sono stati prodotti substrati ed elementi attivi di diverse composizioni :
La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3 (LSCF);
La0.8Sr0.2MnO3 / Ce0.8Gd0.2O2,(LSM-GDC);
NiO/ Ba(Ce,Y,Zr)O3, Ba(YCe)O3.
Un attento studio della composizione delle sospensioni e dei trattamenti termici necessari al consolidamento ha permesso la realizzazione di doppi strati ceramici di diametro fino a 5 cm (Figura) con microstruttura adeguata all'applicazione.
Poiché i dispositivi prodotti vengono comunemente sinterizzati in "co-firing", ampia attenzione viene posta al comportamento in sinterizzazione dei vari strati che, anche se sottoposti allo stesso trattamento termico, devono presentare una microstruttura porosa del comparto supportante e un'elevata densità dello strato attivo.
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