BaO对硅酸盐SOFC封接玻璃结构与性能的影响

研究了应用于固体氧化物燃料电池的BaO-Al2 O3-SiO2系封接玻璃性能.通过DSC、XRD、SEM及热膨胀仪等方法测试分析了不同温度、不同时间热处理的封接玻璃结构与性能.结果表面:在800℃热处理1h后WBa-1、WBa-2、WBa-3的热膨胀系数为10.58×10-6℃-1、10.40×10-6C-1、10.21×t0-6℃-1,热处理5h、10 h的WBa-3组的热膨胀系数为10.07×10-6℃-1、10.33×10-6℃-1,与电解质YSZ、金属连接板Crofer22APU热膨胀系数相匹配.热处理后玻璃的析出的晶相主要为针状的钡长石(BaAl2 Si2 O8),化学稳定性较高.封接玻璃的平均抗折强度可以达到80 MPa.对WBa-3组进行了电性能测试,在450℃、500℃下的电阻率分别为2.03×107 Q·cm、8.56×106 n·cm,对以后的工作有指导作用.     

BaO含量与热处理制度对BaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系封接玻璃性能的影响

燃料电池的长寿命安全使用对相关联的封接玻璃提出了更高的要求,为明确封接玻璃的组成和晶相析出对封接玻璃转变温度、热膨胀系数等的影响规律.以BaO-Al2O3-B2O3-SiO2作为基础玻璃体系,通过测试玻璃的DSC、XRD、CTE等性能参数,研究组成中BaO含量和热处理制度对玻璃封接性能的影响.结果 表明,BaO能够增大玻璃的热膨胀系数,降低玻璃的特征温度.随着BaO含量的增加,基础玻璃的CTE从9.24×10-6 K-1增加到11.26×10-6 K-1.其中B3组玻璃满足SOFC的使用要求,可用作封接玻璃.B3组基础玻璃在模拟电池的工作温度下热处理后,主晶相为正交晶系的BaSiO3,微晶玻璃的膨胀系数提高至10.53×10-6 K-1,同样能够满足与电解质YSZ(CTE:10.5×10-6K-1)、以及Corfer22APU连接板(CTE:12×10-6 K-1)的匹配要求;析晶后玻璃的软化温度提高至830℃,提高了封接玻璃的使用温度,在SOFC工作温度(700 ～ 800℃)下,所制备的封接微晶玻璃在软化温度以下不会过度流动,能够保证良好的密封,满足封接的功能需求.     

Al2O3对SOFC封接玻璃结构及其封接性能的影响

不添加B2O3的前提下,以BaO-Al2O3-CaO-SiO2体系为基础,采用DSC、XRD、SEM、热膨胀仪等测试手段研究不同含量Al2O3对SOFC用封接玻璃性能的影响。结果表明:BaO-Al2O3-CaO-SiO2体系主晶相为BaSi2O5,随着Al2O3降低,材料的初始析晶温度降低,析晶趋势增强。Al2O3含量为3.3%和1.3%时,经950℃热处理1h,样品的热膨胀系数分别为10.5×10-6℃,10.3×10-6℃,在SOFC封接玻璃膨胀系数的要求范围内。Al2O3含量为3.3%其封接效果良好,热稳定性好,满足中高温固体氧化物燃料电池用封接玻璃的要求。     

BaO-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃对大面积平板式IT-SOFC的封接性能

研究了BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2(BCAS)玻璃在大面积平板式固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)测试应用及性能。采用热膨胀仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对在不同时间热处理情况下玻璃性能及微观结构影响进行表征。结果表明:在750℃,热处理0、50、100h后,BCAS玻璃的热膨胀系数分别为11.4×10-6、11.3×10-6与11.2×10-6 K-1,与电解质YSZ、阳极Ni-YSZ、金属连接板Crofer22APU的热膨胀系数相匹配。玻璃在热处理后析出针状的BaSiO3,BaCaSiO4与BaAl2Si2O8晶体。采用水系流延成型制备玻璃封接环并应用于大面积单电池的性能测试。以纯H2为燃料,O2为氧化气体,单电池在连续测试280h、750℃至常温热循环10次之后的开路电压为1.19V,电池的最大功率密度为0.42W/cm2。测试后的微晶玻璃与YSZ、阳极结合紧密,界面无裂纹及孔洞,且具有较好的化学稳定性。     

等离子喷涂在制备中温平板式固体氧化物燃料电池中的应用

固体氧化物燃料电池 (solidoxidefuelcell,SOFC)是一种新型的高效率、环境友好的能量转换装置。为了在竞争激烈的电力市场中实现商业化 ,急需降低SOFC的工作温度 (目前成熟电池堆的工作温度 >80 0℃ ) ,兼顾提高电池堆长期工作稳定性的同时 ,能大幅度削减生产成本。等离子喷涂工艺由于能够高效率的获得理想层状结构和优良结合强度的涂层 ,在中温平板式SOFC的阳极、电解质和阴极制备中均有应用。文中简要说明了等离子喷涂工艺原理及特点 ,综述了其在制备中温 ( 65 0～ 80 0℃ )平板式SOFC中的应用 ,并展望了今后的研究发展方向     

氧化镁复合Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃封接材料性能

在Bi2O3-BaO-SiO2(BiBaSi)玻璃体系中,分别加入10％(质量分数,下同)、20％和30％MgO骨料制备用作封接材料的复合玻璃.用差热分析仪、扫描电镜和场发射扫描电镜对复合玻璃的热膨胀系数、物相和元素组成进行了分析.结果表明:MgO的加入在一定范围内调整了封接材料的热膨胀性能,提高了复合封料的使用温度;...     

SOFC单相氧化物MIEC阳极材料的研究进展

综述了近年来国内外固体氧化物燃料电池复合导电性能(MIEC)单相氧化物阳极材料的研究进展。阐述了钙钛矿结构、立方萤石结构以及其它诸如烧绿石结构的单相氧化物阳极材料的导电性能以及应用于电池阳极的发电性能。指出了阳极材料研究亟待解决的问题及发展方向。     

CaO-BaO-Al2O3-B2O3-SiO2封接玻璃中Si/Al比对玻璃的热稳定性的影响

运用熔融退火工艺制备CaO-BaO-Al2O3-B2O3-SiO2 (CS)中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)封接玻璃,通过改变玻璃中Al2O3含量,使Si/Al比为10∶2、10∶3、10∶4与10∶5,分别命名为CS2、CS3、CS4与CS5,以探究最优Si/Al比,从而获得热稳定好的IT-SOFC封接玻璃....     

氧化锗对锶钙硅锗体系封接玻璃析晶动力学及性能的影响

在26SrO--26CaO--4B2O3--44SiO2(M0)玻璃中,分别用11%(摩尔分数,下同)、22%、33%和44%的GeO2取代M0中的SiO2,制备了固体氧化物燃料电池(SOFC)封接材料硅酸盐玻璃(M0)、锗硅酸盐玻璃(G1、G2、G3)和锗酸盐玻璃(G4)。用X射线衍射仪、差热分析和场发射扫描电镜对封接玻璃的物相、转化温度(Tg)、析晶峰值温度(Tc)及各玻璃与8YSZ电解质结合界面进行分析,并通过Kissinger法研究玻璃的析晶活化能。结果表明:各封接玻璃(M0、G1、G2、G3和G4)分别在800℃热处理168h,析出不同的晶相。随着GeO2含量的增加,玻璃的Tg、Tc都有明显的降低,析晶活化能为366.91~429.1kJ/mol,其中添加22%GeO2的玻璃的析晶活化能最大。封接玻璃G2与8YSZ电解质充分结合且界面清晰。     

用于固体氧化物燃料电池封接材料的微晶玻璃

采用玻璃水淬和粉末烧结技术制备了MgO-CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃,用作封接材料;并对其差热性能(DTA)、晶相结构(XRD)和热膨胀性进行了测试分析。结果表明:玻璃系统中随着氧化钙逐步替换氧化镁,其热膨胀系数在2.0-3.1×10-6K-1之间;当氧化镁与氧化钙质量比为12:4时,玻璃的析晶活化能最小,为263.3kJ/mol;讨论了热膨胀系数对微晶玻璃结构的依赖关系。     

雷达吸波涂层用材料的研究进展

对雷达吸波涂层中使用的吸收剂、胶黏剂和各类助剂进行了综述。并在此基础上提出了雷达吸波涂层的发展方向。     

水泥基材料裂缝微生物修复技术的研究与进展

混凝土结构因为开裂而失效的事故屡屡发生,这不仅给国家、人民带来了巨大的经济损失,而且还严重威胁着人们的人身安全.目前混凝土裂缝的修复技术主要有灌浆修复(水泥砂浆或环氧树脂)、电化学修复、微生物修复等.也有相当一部分科研人员根据生物体损伤修复的原理,在混凝土传统组分中复合特殊组分使其具有自修复功能,即令混凝土材料在出现损伤或裂缝时能自动触发修复机制使裂缝愈合.介绍了水泥基材料裂缝的微生物修复技术的研究与进展,分析了这种技术的优势及其存在的问题,展望了其发展趋势和应用前景,最后对该技术进一步的研究方向提出了建议.     

固体氧化物燃料电池电解质材料的研究进展(英文)

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFCs)因具有能量转换率高,燃料适应性强,环境友好和操作方便等优点,受到了人们的普遍关注.发展中低温SOFCs是其商业化必然趋势.电解质材料是SOFCs的关键材料.对用于中低温SOFCs电解质材料的研究现状和进展进行了论述,并着重介绍了近年来受人们广泛关注的磷灰石型电解质材料.阐述了SOFCs电解质材料的研究趋势.     

近年来辐射固化材料的研究进展

综述了光化学、光自由基聚合、光引发剂UV固化、UV固化剂、电沉积光敏抗蚀剂和涂料、UV水基和粉末涂料及UV固化纳米复合材料的研究进展。     

金属陶瓷刀具材料研究进展

概述了金属陶瓷刀具材料的分类和特点,介绍了金属陶瓷刀具材料的制备方法和增韧机理,并对其未来发展的趋势进行了展望。     

ZnSe半导体发光材料的研究进展

ZnSe半导体发光材料在电学、线性及非线性光学等方面表现出来的独特品质,使其成为研究和开发新功能材料的热点。本文介绍了ZnSe半导体发光材料的应用现状、制备技术及其研究进展。     

热电池正极材料的研究进展

热电池是20世纪40年代以后发展起来的一种新型高温能源电池,正极材料的发展在很大程度上决定了热电池性能的提高,研究与开发新型热电池正极材料是提高热电池性能的重要内容之一.本文主要介绍热电池的氧化物正极材料和硫化物正极材料及其合成方法和表征手段,比较了几种不同热电池正极材料的特性及存在的问题.简要叙述了在该领域的研究现状,展望并提出了不断探索新型热电池正极材料的趋势.     

有机光致变色材料最新研究进展

综述了近3年在有机光致变色领域的最新研究进展.重点介绍了在含有有机光致变色基团的二元分子中,光致变色基团作为开关对分子的光电等微观性质的控制.     

玻璃-氧化铝功能梯度材料的研究进展

从制备方法及梯度材料的性能两方面,阐述了目前玻璃-氧化铝功能梯度材料的研究进展.目前主要有三种制备方法:熔渗法,等离子喷涂法以及层合速凝快速成型技术.熔渗法是基于自然传质的方法,即将熔融玻璃渗透到多晶氧化铝基体上.而等离子喷涂是添加式工艺,因为梯度材料的外形是逐层叠加起来的.层合速凝快速成型方法与等离子喷涂一样属于添加式工艺,但是成本比等离子喷涂低,产品性能好,具有较好的推广及应用价值.     

负离子陶瓷材料研究进展

能释放负离子的负离子陶瓷材料是一种能够改善污染环境的新型陶瓷材料.介绍了负离子陶瓷材料的种类及功能机理,综述了负离子陶瓷材料的制备及应用方面的研究进展,展望了负离子陶瓷材料的发展前景.