ES2254207T3

ES2254207T3 - Material de union vitroceramico y procedimiento de union.

Info

Publication number: ES2254207T3
Application number: ES00952248T
Authority: ES
Inventors: Kerry D. Apartment R Meinhardt; John D. Vienna; Timothy R. Armstrong; Larry R. Pederson
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: EP1200371A1; CA2380101C; EP1200371B1; DE60025364T2; WO2001009059A1; CA2380101A1; DE60025364D1; ATE315014T1; AU6498000A

Abstract

Junta entre un componente cerámico sólido y por lo menos otro componente sólido, comprendiendo dicha junta una parte del material cerámico sólido, una parte de por lo menos otro componente sólido y una parte de unión que comprende por lo menos tres óxidos de metal M1-M2-M3, en la que M1 se selecciona de entre el grupo constituido por BaO, SrO, CaO, MgO y sus combinaciones y en la que M1 está presente en una cantidad desde 20% molar a 55% molar, M2 es Al2O3 y en la que M2 está presente en una cantidad desde 2 a 15% molar, y M3 es SiO2 con por lo menos algo de B2O3 y hasta 50% molar de B2O3 y en la que M3 está presente en una cantidad desde aproximadamente 40% molar a aproximadamente 70% molar, presentando dicha junta un coeficiente de expansión térmica que iguala sustancialmente al de dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido.

Description

Material de unión vitrocerámico y procedimiento de unión.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un material vitrocerámico y a un procedimiento para su elaboración, específicamente para la utilización en dispositivos electroquímicos tales como células de combustible, sensores de gas, bombas/separadores de oxígeno o hidrógeno, o para el sellado de cualquier material con un coeficiente de expansión térmico similar al del material de sellado.

Tal como se utilizan en la presente memoria, las expresiones "electrolito sólido" o "electrolito conductor de ion óxido sólido" son intercambiables.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término "junta" incluye el término "junta de estanqueidad" porque, en el campo de la vitrocerámica, la "junta de estanqueidad" une por lo menos dos partes. Sin embargo, el término "junta" puede ser intermitente por lo que no podría ser utilizado como una "junta de estanqueidad".

Antecedentes de la invención

Los materiales vitrocerámicos se utilizan muy a menudo desde en los turbocompresores del automóvil hasta para células de combustible experimentales. Sin embargo, persiste el problema de unir y/o sellar componentes cerámicos con otros componentes cerámicos, con componentes metálicos, o con sus combinaciones (por ejemplo, componentes cermet) de modo que la unión mantenga la integridad durante el funcionamiento. Por ejemplo, los electrolitos conductores de ion óxido sólido son útiles para la de separación oxígeno y para las células de combustible de temperatura elevada. A pesar de que se han superado muchas cuestiones técnicas para su desarrollo, persiste el problema del sellado. En un diseño plano, una junta estanca a los gases debe unir los componentes y prevenir la mezcla de las especies de gases en ambas partes del electrolito conductor de ion óxido sólido.

Un número limitado de materiales son adecuados como electrolito conductor de ion óxido sólido. Los materiales más comúnmente utilizados son zirconio estabilizado con itrio (YSZ), cerio tratado, óxido de bismuto tratado, galato de lantano tratado. El coeficiente de expansión térmica de dichos materiales puede variar en un intervalo comprendido entre 10,1 x 10^{-6} y 14,3 x 10^{-6}ºC^{-1} dependiendo del tipo del material tratante y de la concentración. La temperatura de funcionamiento también puede oscilar en un intervalo comprendido entre 700ºC y 1.000ºC dependiendo de que material se selecciona como electrolito. Por lo tanto, el material de sellado se puede confeccionar de modo que iguale la expansión térmica del electrolito, que mantenga una junta estanca al gas a unas temperaturas que oscilan entre 200ºC y 1.200ºC, y que no presente unas interacciones químicas perjudiciales con los componentes de la célula de combustible. Además, el material de sellado debe también ser estable a la temperatura de funcionamiento (800 a 1.000ºC) durante unos periodos de tiempo extensos (>9.000 horas) y debe ser eléctricamente aislante. Para una célula de combustible de óxido sólido, la junta de estanqueidad debe ser capaz de sobrevivir a unos ambientes extremadamente reductores.

Se han realizado varios esfuerzos para sellar unos dispositivos conductores de ion de óxido sólido con diferentes grados de éxito. Se han evaluado los vidrios y los materiales vitrocerámicos basados en sílice, boro y fosfato como material de sellado ^{1-4} para unas células de combustible de óxido sólido. Los experimentos realizados por P.H. Larsen et al^{1} han mostrado grandes problemas con los vidrios basados puramente en fosfato como primer vidrio. Con la temperatura, el fosfato se volatiliza y reacciona con el ánodo para formar el fosfuro de níquel y el circoniomoxifosfato. Además, dichos vidrios de fosfato cristalizaron frecuentemente para formar meta- o pirofosfatos, que presentaban una estabilidad baja en el gas combustible humidificado a la temperatura de funcionamiento.

Los vidrios de borosilicato y los materiales vitrocerámicos se han considerado también como potenciales materiales de sellado. Dichos vidrios han sido investigados por C. Günther et al^{2} y K.L. Ley et al^{3} para la utilización en las células de combustible de óxido sólido. Sin embargo, el boro reaccionará en una atmósfera de hidrógeno humidificada para formar las especies gaseosas B_{2}(OH)_{2} y B_{2}(OH)_{3} a la temperatura de funcionamiento^{2}. Por lo tanto, cualquier junta de estanqueidad con gran contenido de boro puede corroerse en un ambiente de hidrógeno humidificado a lo largo del tiempo. Los vidrios con B_{2}O_{3} como único vidrio formador han mostrado hasta un 20% de pérdida de peso en el ambiente de hidrógeno humidificado y unas interacciones extensas con los materiales componentes de la célula de combustible tanto en el aire como en el gas combustible húmedo.^{1}

Los vidrios basados en sílice y los materiales vitrocerámicos son los más prometedores. Típicamente presentan una resistencia química superior y muestran una interacción mínima con los materiales componentes de la célula de combustible^{1}. Desafortunadamente, dichos vidrios tienden a presentar unas expansiones térmicas inferiores al intervalo necesario para un material de sellado.

A la temperatura de funcionamiento, la mayoría de los vidrios cristalizarán con el tiempo. Por lo tanto, es crítico tener una composición de vidrio en la que el coeficiente de expansión térmica después de la cristalización sea compatible con el electrolito conductor de ion de óxido sólido. Una vez el vidrio ha cristalizado completamente, es típicamente muy estable a lo largo del tiempo. Además, los vidrios cristalizados tienden a ser mecánicamente más fuertes a la temperatura de funcionamiento, mejorando el rendimiento del sellado.

Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica de un material de sellado que pueda funcionar a una temperatura de funcionamiento de hasta aproximadamente 900ºC, que presente un coeficiente de expansión térmica entre 8 x 10^{-6} y 15 x 10^{-6}ºC^{-1}, y que no presente unas interacciones químicas perjudiciales con los componentes.

Antecedentes de la bibliografía

1.: P.H. Larsen, C. Bagger, M. Mogensen y J.G. Larsen, Proc. 4^{th} Int. Symp. Solid Oxide Fuel Cells, volumen 95-1, 1995, pp.69-78.

2.: C. Günther, G. Hofer y W. Kleinlein, Proc. 5^{th} Int. Symp. Solid Oxide Fuel Cells, volumen 97-18, 1997, pp.746-756.

3.: K.L. Ley, M. Krumpelt, R. Kumar, J.H. Meiser, y I. Bloom, J. Mat. Res., Vol. 11, nº 6, (1996) pp. 1489-1493.

4.: Yoshinori Sakaki, Masatoshi Hattori, Yoshimi Esaki, Satoshi Ohara, Takenhisa Fukui, Kaseki Kodera, Yukio Kubo, Proc. 5^{th} Int. Symp. Solid Oxide Fuel Cells, volumen 97-18, 1997, pp.652-660.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una junta entre un componente cerámico sólido y por lo menos otro componente sólido, comprendiendo dicha junta una parte del material cerámico sólido, una parte de por lo menos otro componente sólido y una parte de unión que comprende por lo menos tres óxidos de metal M1- M2- M3, en la que M1 se selecciona de entre el grupo que consiste en BaO, SrO, CaO, MgO y sus combinaciones y en la que M1 está presente en una cantidad desde 20% molar a 55% molar, M2 es Al_{2}O_{3} y en la que M2 está presente en una cantidad desde 2 a 15% molar y M3 es SiO_{2} con por lo menos algo de B_{2}O_{3} y hasta 50% molar de B_{2}O_{3} y en la que M3 está presente en una cantidad desde 40% molar a 70% molar, presentando dicha junta un coeficiente de expansión térmica que iguala al de dicho componente cerámico sólido y por lo menos al de dicho otro componente sólido.

La presente invención proporciona asimismo un procedimiento para unir un componente cerámico y por lo menos otro componente sólido, que comprende las etapas siguientes:

a): proporcionar una parte del material cerámico sólido, una parte de por lo menos otro componente sólido y una parte de unión que comprende una mezcla de M1-M2-M3 en la que M1 se selecciona de entre el grupo que consiste en BaO, SrO, CaO, MgO y sus combinaciones y en el que M1 está presente en una cantidad desde 20% molar a 55% molar, M2 es Al_{2}O_{3} y en el que M2 está presente en una cantidad desde 2 a 15% molar y M3 es SiO_{2} con por lo menos algo de B_{2}O_{3} y hasta 50% molar de B_{2}O_{3} y en el que M3 está presente en una cantidad desde 40% molar a 70% molar, presentando dicha parte de unión un coeficiente de expansión térmica que iguala sustancialmente al de dicho componente cerámico sólido y al de dicho por lo menos otro componente sólido,

b): colocar dicha mezcla en la interfase de dicho componente cerámico sólido y por lo menos dicho otro componente sólido a modo de preconjunto,

c): calentar dicho preconjunto a una temperatura suficiente para hacer que la mezcla fluya en dicha interfase a modo de conjunto; y

d): enfriar dicho conjunto y solidificar dicha mezcla juntando de este modo dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido.

Según la presente invención, se pueden utilizar una serie de materiales vitrocerámicos en el sistema M1-Al_{2}O_{3}-M3 para unir o sellar tanto las células de combustible de óxido sólido cerámicas tubulares como las planas, los electrocatalizadores de oxígeno, y los reactores de membrana para la producción de una mezcla, los productos químicos y otros productos.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un compuesto útil para juntar o sellar un electrolito sólido o electrolito conductor de ion óxido sólido.

Una ventaja de una junta/una junta de estanqueidad realizada en el compuesto de M1-Al_{2}O_{3}-M3 es el mantenimiento de un coeficiente de expansión térmica sustancialmente constante desde el vidrio hasta una fase cristalina.

El objeto de la presente invención destaca particularmente y se reivindica distintivamente en la parte concluyente de la presente memoria. Sin embargo, tanto la organización como el procedimiento de funcionamiento, junto con las ventajas adicionales y sus objetivos, pueden ser entendidos mejor haciendo referencia a la descripción siguiente considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos en los que los caracteres de referencia similares se refieren a elementos similares.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama de fase que muestra el intervalo de composición del material de junta/sello M1-Al_{2}O_{3}-M3 según la presente invención; y

La Fig. 2 es una gráfica del coeficiente de expansión térmica frente a la temperatura de un electrolito sólido y el material vitrocerámico de la presente invención.

Descripción de las formas de realización preferidas

La presente invención se refiere a una junta de vitrocerámica y a un procedimiento para la unión de un componente cerámico sólido y por lo menos otro compuesto sólido. La presente invención es útil para la unión o sellado entre por lo menos dos partes cerámicas sólidas, por ejemplo un sellado en una célula electroquímica que presenta por lo menos un electrolito sólido que presenta unas primera y segunda cara expuestas a la primera y segunda especies gaseosas respectivamente. La presente invención es asimismo útil para la unión o sellado entre un componente cerámico sólido y un componente metal o un componente cermet. El sellado es necesario para separar la primera y la segunda especie gaseosa durante el funcionamiento, frecuentemente a unas temperaturas elevadas.

La presente invención incluye una junta entre un componente cerámico sólido y por lo menos otro componente sólido que preferentemente es un componente cerámico sólido, un componente metálico, o sus combinaciones tales como un componente cermet. La junta presenta por lo menos tres óxidos de metal de M1-M2-M3. M1 es BaO, SrO, CaO, MgO o sus combinaciones. M2 es Al_{2}O_{3}. M3 es SiO_{2} hasta 50% molar de B_{2}O_{3}. La junta equipara sustancialmente el coeficiente de expansión térmica de los componentes que comprende la junta. El coeficiente de expansión térmica de la junta varía desde aproximadamente 7 x 10^{-6}ºC^{-1} hasta aproximadamente 15 x 10^{-6}ºC^{-1} medido desde una temperatura desde 25ºC hasta 1.000ºC.

La composición de la junta/junta de estanqueidad oscila preferentemente dentro del intervalo en el que M1 está presente en una cantidad desde aproximadamente 20% molar hasta aproximadamente 55% molar, Al_{2}O_{3} está presente en una cantidad desde aproximadamente 2% molar hasta aproximadamente 15% molar, y M3 está presente en una cantidad desde aproximadamente 40% molar hasta aproximadamente 70% molar. El intervalo de composición para el sistema M-Al_{2}O_{3}-M3 se muestra en la Fig. 1.

El compuesto vitrocerámico puede contener además por lo menos un óxido de metal adicional que incluye, pero no se limita a, ZrO_{2}, TiO_{2}, Cr_{2}O_{3} y sus combinaciones para modificar las propiedades de la fase de vidrio o sellado cristalizado final. Las propiedades incluyen, pero no se limitan a, la humidificación, la temperatura de transición a vidrio (Tg), la temperatura de ablandamiento del vidrio (Ts), el coeficiente de expansión térmica, y sus combinaciones.

El intervalo de los coeficientes de expansión térmica tanto para el material vitrocerámico como para el material vitrocerámico cristalizado oscila desde 7 x 10^{-6} hasta 13 x 10^{-6}ºC^{-1}. Las temperaturas de transición a vidrio (Tg) y la temperatura de ablandamiento del vidrio (Ts) para los materiales vitrocerámicos se encuentra en el intervalo comprendido entre 650º y 800ºC. Sin embargo, el material vitrocerámico cristalizado presenta una temperatura de ablandamiento superior a 1.000ºC.

Sustancialmente el mismo coeficiente de expansión térmica se define en la presente memoria como el coeficiente de expansión térmica del material de sellado dentro de aproximadamente 30%, preferentemente dentro de 16%, más preferentemente dentro de aproximadamente 5% del material sellado.

La junta se puede utilizar en una célula electroquímica de prueba para unir una bomba de ion oxígeno y un material de ensayo. Además, la junta se puede utilizar en un generador o una célula de combustible para unir un electrolito conductor de ion oxígeno, por ejemplo, un electrolito de circonio, y un interconector, por ejemplo manganita, cromita, metal y sus combinaciones.

Según la presente invención, un procedimiento para unir un componente cerámico sólido con por lo menos otro componente sólido presenta las etapas siguientes:

a): proporcionar una mezcla de M1, Al_{2}O_{3}, y M3 que equipara sustancialmente un coeficiente de expansión térmica de un componente cerámico sólido y por lo menos el de otro componente sólido, que preferentemente es otro componente cerámico, un componente metálico o sus combinaciones tal como un componente cermet. M1 es BaO, SrO, CaO, MgO o sus combinaciones. Al_{2}O_{3} está presente en la mezcla en una cantidad desde 2 a 15% molar. M3 es SiO_{2} hasta 50% molar de B_{2}O_{3};

b): colocar dicha mezcla en la interfase de dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido a modo de preconjunto;

c): calentar dicho preconjunto a una temperatura suficiente para hacer que la mezcla fluya en dicha interfase y la humedezca a modo de conjunto; y

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Ejemplo 1

Se llevó a cabo un experimento para caracterizar los materiales vitrocerámicos (referidos como simplemente "vidrio" en las Tablas E1-1 y E1-2 y la Fig. 2) de la presente invención.

La Tabla E1-1 muestra diversas composiciones. Las fases mayoritariamente cristalizadas pueden incluir BaO\cdotSiO_{2}, 2BaO\cdot3SiO_{2}, BaO\cdotSiO_{2}, y BaO\cdotAl_{2}O_{3}\cdot2SiO_{2}.

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TABLA E1-1 Composiciones de Material vitrocerámico

ID del Vidrio	Composición de vidrio (% molar)
nº	BaO	SrO	CaO	Al_{2}O_{3}	B_{2}O_{3}	SiO_{2}
1	34,8	4,8	- - - -	10,4	- - - -	50,0
3	33,0	5,0	- - - -	7,7	- - - -	54,3
7b	33,7	- - - -	- - - -	10,5	- - - -	55,8
9	36,9	- - - -	- - - -	10,5	- - - -	52,6
10	42,5	- - - -	- - - -	7,5	- - - -	50,0
11	45,0	- - - -	- - - -	5,0	- - - -	50,0
12	41,3	- - - -	- - - -	5,0	- - - -	53,7
13	37,5	- - - -	- - - -	5,0	- - - -	57,5
1d	34,8	- - - -	4,8	10,4	- - - -	50,0
14	30,0	- - - -	10,0	10,0	20,0	30,0
15	25		10	15	15	35
17	20		10	5	30	35
18	35		15	5	10	35

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La Fig. 2 ilustra lo bien que se ha confeccionado el material vitrocerámico para igualar a un electrolito sólido. El material electrolítico sólido era 8-YSZ y las composiciones vitrocerámicas eran nº 9 y nº 14 (es decir IDs del Vidrio nº 9 y nº 14. La expansión térmica de los materiales vitrocerámicos cristalizados estaba dentro del 0,06% de la expansión del material electrolito sólido.

La Tabla E1-2 muestra las propiedades del material vitrocerámico de la presente invención.

TABLA E1-2 Propiedades del Material vitrocerámico

ID del Vidrio nº	Temperatura de transición	Temperatura de	Expansión térmica	Expansión térmica
	del vidrio (Tg,ºC)	ablandamiento (Ts,ºC)	(Vidrio, 25ºC	(Vidrio cristalizado,
			hasta Tg)	25ºC hasta 1.000ºC)
1	700	760	10,3	12,8
3	728	791	9,5	9,2
7b	760	803	8,8	7,6
9	726	803	9,4	10,5
10	736	788	11,2	13,4
11	710	763	11,4	14,6
12	702	749	11,5	12,8
13	695	745	11,1	9,6
1d	738	802	10,0	11,5
1e	720	783	10,4	12,5
14	597	640	9,48	- - - -
15	620	684	7,5	- - - -
17	621	670	7,85	- - - -
18	588	650	10,8	- - - -

Ejemplo 2

Se utilizaron unas juntas de estanqueidad realizadas en vidrio fusionado para fabricar unas bombas de oxígeno selladas con 8YSZ. Se sellaron conjuntamente una bomba de circonio de un pequeño tubo completamente denso con un extremo cerrado y un material de prueba de lámina plana del 8% molar de circonio estabilizado con una mezcla al 70% en pt de la composición vitrocerámica nº 9 y 30% en pt de la composición vitrocerámica nº 14 para ensamblar una célula electroquímica de ensayo. El tubo se electrodó con Pt tanto en el lado interno como en el externo para funcionar como una bomba de oxígeno. Los cables de Pt se conectaron a los electrodos. El preconjunto se colocó en el horno, se calentó hasta 1.150ºC para sellarlo. La temperatura se redujo después del sellado a la temperatura de cristalización y se mantuvo a dicha temperatura hasta que el sellado cristalizó. Después de la cristalización, el conjunto se dejó enfriar a temperatura ambiente.

Se ensayó el conjunto mediante el bombeo de oxígeno fuera del conjunto sellado y se descubrió que era capaz de alcanzar una presión parcial de oxígeno de 1x10^{-18} atm a una temperatura de 1.000ºC. Se calculó una tasa de fuga de oxígeno de 3,7 x 10^{-5} centímetros cúbicos estándar por segundo (sccs) a partir de la corriente de bombeo. Esto es adecuado para las células de combustible de óxido sólido y para los generadores de oxígeno.

Claims

1. Junta entre un componente cerámico sólido y por lo menos otro componente sólido, comprendiendo dicha junta una parte del material cerámico sólido, una parte de por lo menos otro componente sólido y una parte de unión que comprende por lo menos tres óxidos de metal M1-M2-M3, en la que M1 se selecciona de entre el grupo constituido por BaO, SrO, CaO, MgO y sus combinaciones y en la que M1 está presente en una cantidad desde 20% molar a 55% molar, M2 es Al_{2}O_{3} y en la que M2 está presente en una cantidad desde 2 a 15% molar, y M3 es SiO_{2} con por lo menos algo de B_{2}O_{3} y hasta 50% molar de B_{2}O_{3} y en la que M3 está presente en una cantidad desde aproximadamente 40% molar a aproximadamente 70% molar, presentando dicha junta un coeficiente de expansión térmica que iguala sustancialmente al de dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido.

2. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho por lo menos otro componente sólido es cerámica.

3. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho por lo menos otro componente sólido es un metal.

4. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho por lo menos otro componente sólido es cermet.

5. Junta según la reivindicación 1 que es una junta de estanqueidad.

6. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho coeficiente de expansión térmica está comprendido entre 7 x 10^{-6}ºC y aproximadamente 15 x 10^{-6}ºC^{-1} medido a una temperatura desde 25ºC a 1.000ºC.

7. Junta según la reivindicación 1, que comprende además por lo menos un óxido metálico adicional.

8. Junta según la reivindicación 7, en la que dicho por lo menos un óxido metálico adicional se selecciona de entre el grupo constituido por ZrO_{2}, TiO_{2}, Cr_{2}O_{3} y sus combinaciones.

9. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son una bomba de ion oxígeno y un material de prueba en una célula de prueba electroquímica.

10. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son un conductor de ion oxígeno y un interconector en un generador de oxígeno.

11. Junta según la reivindicación 1, en la que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son un conductor de ion oxígeno y un interconector en una célula de combustible.

12. Procedimiento para la unión de un componente cerámico sólido y por lo menos otro componente sólido, que comprende las etapas siguientes:

a): proporcionar una parte del material cerámico sólido, una parte de por lo menos otro componente sólido y una parte de unión que comprende una mezcla de M1-M2-M3 en la que M1 se selecciona de entre el grupo constituido por BaO, SrO, CaO, MgO y sus combinaciones y en el que M1 está presente en una cantidad desde 20% molar a 55% molar, M2 es Al_{2}O_{3} y en el que M2 está presente en una cantidad desde 2 a 15% molar y M3 es SiO_{2} con por lo menos algo de B_{2}O_{3} y hasta 50% molar de B_{2}O_{3} y en el que M3 está presente en una cantidad desde 40% molar a 70% molar, presentando dicha parte de unión un coeficiente de expansión térmica que iguala sustancialmente al de dicho componente cerámico sólido y al de dicho por lo menos otro componente sólido;

13. Procedimiento según la reivindicación 12 en el que dicha unión es un sellado.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho coeficiente de expansión térmica está comprendido entre aproximadamente 7 x 10^{-6}ºC y aproximadamente 16 x 10^{-6}ºC^{-1} medido a una temperatura desde 25ºC hasta 1.000ºC.

15. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además por lo menos un óxido metálico adicional.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que dicho por lo menos un óxido metálico adicional se selecciona de entre el grupo constituido por ZrO_{2}, TiO_{2}, Cr_{2}O_{3} y sus combinaciones.

17. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son una bomba de ion oxígeno y un material de prueba en una célula electroquímica de prueba.

18. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son un conductor de ion oxígeno y un interconector en una célula de combustible.

19. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicho componente cerámico sólido y dicho por lo menos otro componente sólido son un conductor de ion oxígeno y un interconector en un generador de oxígeno.