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C/C-SiC component for metallic phase change materials

Stahl, Veronika und Shi, Yuan und Kraft, Werner und Lanz, Tim und Vetter, Peter und Jemmali, Raouf und Kessel, Fiona und Koch, Dietmar (2020) C/C-SiC component for metallic phase change materials. International Journal of Applied Ceramic Technology, Seiten 1-11. Wiley. doi: 10.1111/ijac.13570. ISSN 1546-542X.

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Kurzfassung

Thanks to their high energy density and thermal conductivity, metallic Phase Change Materials (mPCM) have shown great potential to improve the performance of thermal energy storage systems. However, the commercial application of mPCM is still limited due to their corrosion behavior with conventional container materials. This work first addresses on a fundamental level, whether carbon-based composite ceramics are suitable for corrosion critical components in a thermal storage system. The compatibility between the mPCM AlSi12 and the Liquid Silicon Infiltration (LSI)-based carbon fiber reinforced silicon carbide (C/C-SiC) composite is then investigated via contact angle measurements, microstructure analysis, and mechanical testing after exposure. The results reveal that the C/C-SiC composite maintains its mechanical properties and microstructure after exposure in the strongly corrosive mPCM. Based on these results, efforts were made to design and manufacture a container out of C/C-SiC for the housing of mPCM in vehicle application. The stability of the component filled with mPCM was proven nondestructively via computer tomography (CT). Successful thermal input- and output as well as thermal storage ability were demonstrated using a system calorimeter under conditions similar to the application. The investigated C/C-SiC composite has significant application potential as a structural material for thermal energy storage systems with mPCM.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135348/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:C/C-SiC component for metallic phase change materials
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stahl, VeronikaVeronika.Stahl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1866-3369NICHT SPEZIFIZIERT
Shi, Yuanyuan.shi (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4210-9069NICHT SPEZIFIZIERT
Kraft, WernerWerner.Kraft (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1971-2353NICHT SPEZIFIZIERT
Lanz, Timtim.lanz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vetter, PeterPeter.Vetter (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jemmali, RaoufRaouf.Jemmali (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kessel, FionaFiona.Kessel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9417-7162NICHT SPEZIFIZIERT
Koch, DietmarDietmar.Koch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4504-8721NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2020
Erschienen in:International Journal of Applied Ceramic Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1111/ijac.13570
Seitenbereich:Seiten 1-11
Verlag:Wiley
ISSN:1546-542X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:ceramic matrix composited (CMCs), corrosion, joints/joining, mechanical properties
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Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte > Alternative Energiewandler
Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Keramische Verbundstrukturen
Hinterlegt von: Stahl, Veronika
Hinterlegt am:08 Jul 2020 15:32
Letzte Änderung:24 Okt 2023 13:50

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