Obtención de películas delgadas de materiales cerámicos por sputtering para su aplicación en enegía

Abstract

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[ES] El principal objetivo de este proyecto es la obtención de materiales cerámicos ya conocidos así como de nuevos materiales, en forma de película delgada mediante la técnica de sputtering o pulverización catódica, para su empleo en diversas partes de pilas de combustible de óxido sólido así como en membranas de separación de oxígeno. Para su posible aplicación, es necesario descubrir las mejores condiciones de fabricación de estas películas delgadas así como las mejoras que aporta su utilización en ciertas tecnologías energéticas. Debido a la inexistencia de estudios amplios sobre el comportamiento de los diferentes materiales cerámicos estudiados en forma de película delgada, los objetivos que se van a desarrollar en el presente proyecto son: • Definición de las condiciones necesarias para la obtención de las diferentes películas delgadas por sputtering. • Determinación de las propiedades estructurales de las películas delgadas en función de la temperatura de depósito. • Determinación de las propiedades de transporte de las películas delgadas en función de la temperatura de depósito. • Selección de las condiciones de fabricación para la obtención de las películas con mejores propiedades. • Verificación de la viabilidad y de la efectividad de la aplicación de las películas delgadas en membranas de separación de oxígeno y pilas de combustible de óxido sólido. Para la realización de dichos objetivos es necesaria la obtención de películas de diferentes materiales cerámicos para comprobar que la técnica de sputtering es adecuada para depositarlos sin impurezas en forma de película delgada, lo que se comprobará mediante análisis por difracción de rayos X. Para poder definir las condiciones de crecimiento de la película con mejores propiedades, se depositarán las películas a diferentes temperaturas de depósito y se analizarán sus características estructurales y de transporte mediante el análisis del tamaño de partícula y parámetro de celda, la observación de la morfología superficial y transversal así como la determinación de la conductividad a alta temperatura. Finalmente, para comprobar la viabilidad de la aplicación de estas películas delgadas se depositarán sobre una pila de combustible de óxido sólido y una membrana de separación de oxígeno y se analizarán los resultados observados.