基于BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系探究BaCO3的残余量及其对玻璃热性能的影响

采用中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC, Intermediate Temperature-Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂体系探究三种熔制工艺(1300℃保温1 h; 1400℃保温1 h; 1400℃保温3 h)对玻璃原料BaCO₃的残余量及玻璃热性能的影响。利用差热-热重分析(DTA-TG)对配方粉体和不同熔制工艺获得玻璃的热性能进行表征, 根据DTA-TG数据进行了计算并验证BaCO₃的残余量。通过傅里叶红外光谱、XRD和热膨胀系数测定仪对样品进行了表征。结果表明: 采取1300℃保温1 h制备的玻璃中仍有59wt% BaCO₃未分解, 并且析出的单斜BaAl₂Si₂O₈晶体降低了玻璃的膨胀系数; 1400℃保温3 h制备的玻璃由于Al₂O₃含量增加, 玻璃软化点(T_s)明显升高(>800℃), 1400℃保温1 h制备的玻璃在室温到玻璃温度转变点范围内的膨胀系数为10.3×10^-6 K^-1。因此对于本实验玻璃配方, 1400℃保温1 h是最为合适的熔制工艺, 可以用于SOFC电堆的封接。     

La0.8Sr0.2Co0.8Mn0.2O3/SUS430合金连接体制备及微观应变分析

本工作采用溶胶-凝胶提拉法制备了SUS430合金连接体LSCM涂层,探索了涂层的制备工艺,并采用X-ray衍射对涂层进行了分析.通过对涂层X-ray衍射谱的Rietveld拟合,确定了LSCM涂层的精细晶体结构;基于Rietveld拟合得到的洛伦兹峰形展宽参数,计算得到涂层的平均晶粒尺寸;以合金基体相峰形展宽为参照,基于Rietveld拟合和微观应变峰形展宽理论计算得到涂层晶粒内部最大微观应变的方向和大小,分析了涂层中微观应力存在的可能原因.     

沉淀法制备草酸镍对SOFC阳极电性能的影响

以Ni(NO3)2·6H2O为主要原料,氨水为沉淀剂,采用沉淀法制备草酸镍.以草酸镍作为SOFC阳极材料.通过XRD、DTA-TG、SEM和电化学工作站等测试手段分别对粉体物相、热综合分析及电池的结构与电性能进行了表征.研究结果表明,利用沉淀法制备的粉体为单斜晶系的Ni2C2O4·2H2O,以NiC2O4· 2H2O作为阳极材料,具有很高的催化活性,使得单电池在H2燃料气下750℃的开路电压为1.05V,最高功率密度为1.32W/cm2.     

固体氧化物燃料电池中的阳极电化学过程数学模拟研究

在质量守恒、动量守恒和能量守恒定律及Butler-Voulmer方程组的基础上,加上边界条件和初始条件,通过数学模型对SOFC中的阳极催化层内部的燃料反应气体的气相扩散及产物的气相扩散的基本动态规律进行了描述。其偏微分方程只能通过数值计算求解,而无法得到解析解。增大阳极孔隙率ε可提高多孔电极中的有效气体扩散系数。当阳极较薄时,阳极的总极化电阻与单位体积内的电化学活性区的面积A成反比,增大阳极的电化学活性区的面积有利于降低其总极化电阻。该数学推演结论对阳极的优化制备具有重要的参考价值。     

SOFC中Ni-YSZ阳极催化剂上的CH4吸附活化机理研究

分别在600℃、700℃和800℃原位动态下,Ni-YSZ阳极催化剂上吸附CH4的DR FT-IR谱表明,在2937和2860cm-1的吸收峰分别对应于CH3反对称和CH3对称伸缩振动吸收,这是CH4在Ni-YSZ阳极的Ni金属活性位上发生解离脱氢所致,说明CH4可发生解离生成中间物种CHx(x=1～3)。计算结果表明,在CH4分子与金属Ni阳极催化剂的相互作用的四种可能途径中,前三种反应途径可能得到的中间体构型均不能收敛,从而前三种反应途径发生的可能性很小。而优化第四种反应途径时却得到了稳定的中间体构型。这表明,CH4中靠Ni端较近的C-H键已被Ni原子微弱地活化,一个强束缚的原子-分子复合物NiCH4已形成,使得CH4的Td对称性降到C2v的对称性,从而使得红外禁阻的谱带发生分裂并可在实验检测到。本计算结果与实验所发现的事实相一致。     

吴也凡

<正>"景德镇中外陶瓷艺术协会"艺术总监吴也凡教授(陶院校内一级教授岗)的陶瓷美术作品在法国卢浮宫卡鲁塞尔厅展出,吴博士正在用自己的艺术实践改变美术圈内很多人的偏见,致力于在人类艺术之林确立最富于中国文化特色的陶瓷美术以主流艺术的地位;北京"中国嘉德2014春拍—雅瓷春华近现代陶瓷专场"拍卖会上,吴也凡首次参拍的"天驹"作品经激烈竞拍,以高于底价3倍的价格成功拍出,成为近来低迷的专场拍卖会上的一个亮点。"也凡陶瓷美术馆"馆长Fujii博士撰     

SLAS系SOFC封接玻璃粉的致密化烧结研究

以SrO-SiO2-Al2O3-La2O3(SLAS)玻璃粉为原料,采用室温单向干压成型生坯片。生坯片在排胶后可在800～850℃烧结,满足SOFC密封温度需要。研究了不同颗粒度(3.94um、6.82um、27.98um和39.09um)的玻璃粉和在不同成型压力(5MPa、10MPa、15MPa和20MPa)下成型,对坯片致密化烧结性能的影响。结果表明:随着玻璃粉颗粒度减小,转化温度减小;当玻璃粉颗粒度为6.82um时,压力为5MP其线收缩率最大,达到17.60%;当玻璃粉颗粒度为6.82um,压力为20MPa其体积密度最大,达到3.21g/cm3,且断面基本致密,达到封接材料本身气体不泄漏的目的。     

阳极Ni–YSZ添加CeO2对固体氧化物燃料电池性能的影响

采用直接加入CeO2粉和通过Ce（NO3）3溶液包裹NiO粉2种方式对阳极Ni–氧化钇稳定型氧化锆（yttria stabilized zirconia,YSZ）进行修饰,分别研究其对固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell,SOFC）性能的影响,并与不添加CeO2的电池进行对比研究。以氢气为燃料气、在750℃对单电池进行电性能测试,采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和能谱仪对阳极的物相组成和断面形貌进行表征,通过透射电镜观察CeO2对NiO颗粒的包裹形貌。结果表明：通过Ce（NO3）3包裹NiO粉的方法所制备的电池,最大功率密度为0.938W/cm2。其添加的CeO2能有效地阻止Ni颗粒烧结,增强Ni在YSZ网络结构表面的分散,提高电池性能。