مقایسه روش های تهیه پودر کامپوزیتی Co3O4- Fe2O3 به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی حرارتی و مطالعه مورفولوژی و تغییر فاز آن در طی واکنش های احیا - اکسیداسیون

در این تحقیق پودر کامپوزیتی Co3O4 حاوی 15 درصد وزنی Fe2O3 به دو روش کلی شامل الف- آسیاکاری هم زمان (0، 1 و 16 ساعت) مخلوط اکسید ها و ب- آسیاکاری جداگانه اکسید کبالت (0، 1 و 16 ساعت) و اکسید آهن (0، 5/0 و 7 ساعت) و سپس مخلوط کردن آنها، تهیه و از نظر اندازه متوسط ذرات، مورفولوژی ذرات، نحوه پخش ذرات فاز ثانویه (اکسید آهن)، آنالیز فازی و ظرفیت ذخیره انرژی حرارتی به روش های FE-SEM، XRD و ترموگراویمتری مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص شد که روش آماده سازی تاثیر محسوسی بر اندازه ذرات ماده و ظرفیت ذخیره اکسیژن (معادل ظرفیت ذخیره انرژی حرارتی) دارد و افزودن اکسید آهن و نیز کاهش اندازه ذرات آن به عنوان فاز ثانویه موجب افزایش ظرفیت ذخیره ماده نسبت به اکسید کبالت اولیه می شود. نتایج نشان داد که به طور کلی نمونه های تهیه شده به روش الف ظرفیت ذخیره انرژی پایین تری نسبت به نمونه های تهیه شده به روش ب دارند. علاوه بر این مشخص شد که پودر کامپوزیتی تهیه شده به روش ب در زمان آسیا کاری کوتاه تر فاز زمینه (اکسید کبالت) منجر به ایجاد اندازه های ذرات کوچکتر در طی فرایندهای احیا-اکسیداسیون می شود. همچنین نتایج نشان داد که کاهش اندازه ذرات پودر کامپوزیتی الزاما هم جهت با بهبود ظرفیت ذخیره انرژی حرارتی ماده نمی تواند باشد و سایر عوامل مانند تشکیل فاز اسپینل (Fe2O3.CoO) نیز از عواملی است که تاثیر زیادی در کاهش ظرفیت ذخیره انرژی حرارتی در ماده دارد.