流延-共烧法制备掺杂氧化铈基阳极／电解质双层结构

采用甘氨酸／硝酸盐（GNP）法合成了具有较高烧结活性的Ce0.8Gd0.05Y0.15O1.9（GYDC）粉体，通过流延-共烧法制备了NiO—GYDC阳极／GYDC电解质双层结构。结果表明：GYDC电解质薄膜经过1400℃保温4h后可烧结致密，说明GNP法制备的GYDC粉体的烧结活性较高；通过流延．共烧法可以成功制备外观完好、平整的NiO-GYDC／GYDC双层结构，满足SOFC的组装要求。     

流延-共烧法制备掺杂氧化铈基阳极/电解质双层结构

采用甘氨酸/硝酸盐(GNP)法合成了具有较高烧结活性的Ce0.8Gd0.05Y0.15O1.9(GYDC)粉体,通过流延-共烧法制备了NiO-GYDC阳极/GYDC电解质双层结构.结果表明:GYDC电解质薄膜经过1400 ℃保温4 h后可烧结致密,说明GNP法制备的GYDC粉体的烧结活性较高;通过流延-共烧法可以成功制备外观完好、平整的NiO-GYDC/GYDC双层结构,满足SOFC的组装要求.     

流延法制备的SOFC阳极及其性能

研究了以流延法成型中温平板式固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)Ni-YSZ阳极基底金属陶瓷,并成功地制备出厚度为200-500μm的该金属陶瓷基底材料.在其中添加不同种类的成孔剂以增加孔隙率.对以该流延工艺制备的素坯及复合陶瓷的性能进行了研究,其中,素坯膜的热烧结性能通过热重-差示扫描分析进行了研究;复合陶瓷基体材料的孔隙率以阿基米德排水法进行了测试;并以扫描电子显微镜观察了其微观形貌.确定了NiO-YSZ基底材料的预烧及成瓷烧结温度范围.随着烧结温度的升高,孔隙率逐渐下降.其中,有机成孔剂和无机成孔剂在造孔性能方面还存在着某些方面的差异.     

纳米NiO-YSZ复合粉体原位合成及电极微结构修饰

采用氨水沉淀原位合成法制备了NiO-YSZ(Y_2O_3稳定的ZrO_2)复合粉体,通过XRD、FESEM研究了溶液pH值对粉体性能的影响,并用干压法和丝网印刷法将氢电极分为支撑层(500 μm)、过渡层(20 μm)和功能层(10 μm)三层进行梯度化制备,采用YSZ/SDC双层电解质,通过共烧结技术将SDC(Sc掺杂CeO_2)(6 μm)作为YSZ(4 μm)电解质和Ba_0.5Sr_0.5Co_0.8Fe_0.2O_(3-δ)(BSCF,20 ìm)氧电极的隔离层.结果表明,合成NiO-YSZ复合粉体的最佳pH值为8.5,粉体呈泡沫状团聚,NiO的平均晶粒粒径为13 nm,产率为94.5%.850 ℃时制备的单体SOEC在70%、80%和90% 3种水蒸气含量的氢电极气氛下,电解池在1.5 V的产氢速率分别为266、381和558 N·mL/cm~2·h.在850 ℃、90%水蒸气含量的氢电极气氛下,以0.33 A/cm~2恒流电解1 h前、后的电解电压分别为1.09和1.16 V,电解池具备较好的稳定性.     

SOEC多层复合阳极的制备及性能研究

采用共沉淀-共沸蒸馏法合成锶掺杂的锰酸镧(LSM)粉体,在此基础上制备了LSM与钇稳定的氧化锆(YSZ)的复合材料,并研究了该材料应用于固体氧化物电解池(SOEC)阳极的性能.通过XRD、TEM、SEM等手段分析了该材料的化学稳定性及微观结构.通过动电位扫描以及电化学阻抗谱(EIS)研究了该阳极材料的电化学性能.TEM分析显示共沉淀-共沸蒸馏法在减小粉体粒径方面要优于传统的共沉淀方法.SEM结果显示经过1200 ℃,2 h的烧结后,复合阳极与电解质结合紧密,阳极材料内部孔隙均匀,YSZ与LSM两相各自形成连通的网络结构.对不同组成和不同结构的阳极复合材料的电化学性能进行了测试,结果显示多层的阳极结构增加了三相界面(TPB)的长度.     

水基凝胶流延成型四方多晶氧化锆薄膜的烧结与性能

采用水基凝胶流延工艺制备四方多晶氧化锆薄膜，结果表明，水基凝胶流延成型的氧化锆薄膜坯体结构均匀，确定合理的烧成制度，并考察薄膜的显微结构与烧结性能。其烧成过程可以将排胶和烧结过程一次完成，不需要单独的排胶过程，这大幅度简化了坯体的烧成工艺过程，同时坯片经1733K保温6h可获得结构致密的四方多晶氧化锆薄膜。     

流延法制备氮化铝陶瓷基板

通过对粉料特性、流延工艺、流延带质量、排胶、烧结以及成瓷显微结构的研究,制得了结构均匀无裂纹的生料带,获得了热导率为248 W/mK的高性能氮化铝陶瓷基板.     

燃烧法制备中温SOFC电解质及其电极材料

采用一种新的燃烧合成陶瓷粉体的方法--硝酸盐-柠檬酸盐燃烧法低温合成中温SOFC所有元件的初始粉体并组装成单电池,电池的电解质材料为Ce0.8Gd0.2O1.9,阴极材料为掺杂一定量固体电解质的La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3,阳极材料为固体电解质与NiO的复合材料.单电池的性能测试结果表明:单电池的输出电压和输出电流皆随其运行温度升高而增大,同时单电池的开路电压随温度升高而下降.以Ce0.8Gd0.2O1.9电解质材料为电解质的单电池在750℃的最大输出功率密度约为85 mW/cm2.     

锆钛酸铅压电陶瓷的流延法制备及其性能

流延法工艺具有工艺便捷、尺寸可调、成膜质量好等优势。采用流延法制备PZT压电陶瓷,通过扫描电子显微镜观察压电陶瓷微观形貌,通过准静态d33测量仪测试压电陶瓷的压电应变常数d33。探究粉末粒径以及流延工艺参数包括刮刀高度、流延速度、热压压力等对PZT压电陶瓷性能的影响,获得的PZT压电陶瓷其压电应变常数d33最高可达454 pC/N,致密度最高可达97.68%。该方法适用于制备大尺寸压电器件。     

水基流延工艺制备氧化铝生带材料研究

利用水基流延法,选用纯丙乳液作为粘结剂,成功制备出表面光滑、结构均匀、柔韧性良好、强度较高的Al2O3生带材料,并发现当分散剂聚丙烯酸铵(PAA-NH4)含量为2.5%(质量分数)、粘结剂纯丙乳液用量为27%～28%(体积分数)、pH值为9.5～10时可制备出稳定性良好、流动性适宜的α-Al2O3的水基流延浆料.对纯丙乳液进行了DTA和TGA热分析,在此基础上确定流延素片的排胶温度在500℃;将该工艺制备的α-Al2O3流延素片在1650℃并保温2 h的烧结条件下,获得了强度和致密度都较高的烧结体,其中烧结较好的流延片的相对密度达到94.5%.     

燃料电池Ni／SCO阳极流延膜的性能研究

以有机基流延工艺制备出了不同Ni含量的NiO／Sm0.2Ce0.8O1.9(NiO／SCO)燃料电池阳极支撑体膜。研究了制备工艺条件和Ni含量等因素对阳极膜微结构和性能的影响。试验结果表明：NiO／SCO流延生坯的烧结温度对最终阳极烧结体的孔隙特性有着决定的影响；为获得具有较高孔隙率和一定孔径分布的阳极烧结体，生坯的烧结温度应不超过1350℃；此外，不同含Ni量阳极流延生坯的烧结行为及烧结体的性能也存在明显的差异，在相同的烧结温度下，高含Ni量阳极烧结体的孔隙率和孔径都明显小于低含Ni量的烧结体，其晶粒的平均尺寸则增大。对不同温度下Ni／SCO阳极电导率的测量结果则表明，Ni／SCO阳极的导电性能也与其Ni含量和制备工艺有着密切的关系。     

水基流延工艺制备氧化铝生带材料研究

利用水基流延法，选用纯丙乳液作为粘结剂，成功制备出表面光滑、结构均匀、柔韧性良好、强度较高的Al2O3生带材料，并发现当分散剂聚丙烯酸铵（PAA-NH4）含量为2．5％（质量分数）、粘结剂纯丙乳液用量为27％～28％（体积分数）、pH值为9．5～10时可制备出稳定性良好、流动性适宜的α-Al2O3的水基流延浆料。对纯丙乳液进行了DTA和TGA热分析，在此基础上确定流延素片的排胶温度在500℃；将该工艺制备的α-Al2O3流延素片在1650℃并保温2h的烧结条件下，获得了强度和致密度都较高的烧结体，其中烧结较好的流延片的相对密度达到94．5％。     

水基流延成型制备Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3微波介质陶瓷膜片的研究

以Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3微波介质陶瓷为原料,聚乙烯醇水溶液为粘结剂,乙二醇为增塑剂,聚羧酸铵盐为分散剂,通过水基流延成型工艺制备出了微观结构均匀的陶瓷素坯膜.通过对陶瓷粉体Zeta电位的考察研究了在水溶液中的粉体表面的带电情况.对陶瓷浆料的流变性进行了研究,考察了分散剂对浆料粘度的影响.最后对成型后陶瓷膜片的微观结构进行了观察.结果表明,添加分散剂后,Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3陶瓷粉体在水溶液中的等电点由pH 3移动到pH 2.4,并且粉体的Zeta电位有大幅度的提高.Li1 x-yNb1-x-3yTix 4yO3微波介质陶瓷水基流延成型浆料为典型的假塑性流体,并且不存在触变性,满足流延成型工艺的要求.当分散剂的添加量为0.2wt%时,浆料的粘度最低.扫描电镜观察表明,水基流延成型后陶瓷素坯膜的微观结构均匀.     

固相含量对Li1.075Nb0.625Ti0.45O3陶瓷水基流延成型浆料及膜片性能的影响

研究了Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺,制备出了分散性良好的,适合流延成型的水基浆料.重点研究了浆料的固相含量对浆料的流变行为以及成型后膜片的拉伸性能和孔隙率分布的影响.结果表明,随着固相含量的增加,流延浆料由牛顿型流体逐渐转变为剪切变稀型流体,浆料的粘度急剧增加,并且浆料不存在的触变性.对膜片的拉伸性能测试表明,随着浆料固相含量的增加,膜片的拉伸强度有所增大,但是断裂伸长率不断降低.膜片的孔隙率随着固相含量的增大而降低,膜片的密度有所增加.最后采用SEM对烧结前后的流延膜片进行了表征.     

一种新型钢水浇铸记录系统及其应用

介绍了一种新型的钢水浇铸记录系统的组成、工作原理、特点以及该系统在生产过程中的实际使用情况。     

电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金电极析氢催化性能的影响

目的采用直流电沉积法在铜基底上制备镍-钼-锌三元合金电极,提高电解水析氢过程中阴极电极的效率。方法使用电化学工作站研究不同电沉积工艺参数对镍-钼-锌三元合金镀层析氢性能的影响,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱仪(EDS)对合金镀层表面形貌、相结构及元素含量进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)对析氢过电位进行测量,采用塔菲尔极化获得塔菲尔斜率,采用电化学阻抗法(EIS)表征合金镀层的析氢催化性能。结果最佳工艺参数为:温度45℃,p H=10.5,电流密度100 mA/cm~2。该合金在10 mA/cm~2下相对氢标电位仅为139 mV,塔菲尔斜率为103 mV/dec,活化电极电阻(Rct)随着电压的升高而降低。合金中Ni、Mo和Zn的原子比分别为68.23%、10.09%和21.68%。合金镀层为非晶结构,表面是纳米级颗粒堆叠而成的粗糙形貌。结论不同的工艺参数对Ni-Mo-Zn电极析氢性能有着重大影响,其析氢性能随着p H值的升高而上升,随着电流密度的升高而先增后减,随着电沉积温度的升高而上升。Ni-Mo-Zn高的析氢性能源于其元素协同作用、非晶结构和粗糙表面。     

活性碳/氧化钌复合电极材料的制备及性能研究

通过胶体法制备不同含量的活性碳/氧化钌复合电极材料,然后把该材料在240℃热处理,随后对复合物进行热失重分析,利用X射线衍射仪及扫描电镜分别对该电极材料的形貌和结构进行表征;此外,对复合电极材料进行电化学性能测试。结果表明:活性碳与氧化钌复合有利于获得较细的颗粒,但是不影响氧化钌的结构;活性碳/氧化钌复合电极中碳的质量分数从13.6%增加到36.18%时,其比电容由664F/g减小为526F/g,能量密度从103.27Wh/kg降为75.18Wh/kg,功率密度从0.48kW/kg增加为0.64kW/kg,阻抗也随之降低;此外,采用该工艺制备氧化钌复合电极便捷实用。