以甲醇-水蒸气为燃料的Ni-ZDC/YSZ阳极的制备及其性能研究

将多孔氧化镍阳极基体浸渍在具有不同锆铈比的硝酸锆和硝酸铈(锆铈比分别为:0.3∶0.7,0.35 ∶0.65,0.4∶0.6)混合溶液中,制备出三种含有ZDC晶相的Ni-ZDC/YSZ阳极,其中NiO颗粒与ZDC颗粒尺寸约为10μm,孔径大约为15～30μm,SEM扫描表明其整体骨架被锆铈氧化物薄层所均匀包裹.750℃时分别以湿H2和甲醇-水蒸气为燃料进行电池性能持久性测试,各单电池的开路电压(OCV)基本保持在1.05～1.1V,符合电解质在致密情况下能斯特方程计算出的OCV范围,其功率密度在8h内保持在0.4W/cm2左右,性能稳定.随着锆铈比值的增大,电池最大功率密度呈现出先升后降的趋势,表明合适的锆铈比才能起到较好的催化作用.     

ZrO_2纳米晶涂层修饰改性的陶瓷微滤膜性能

对α-Al_2O_3陶瓷膜进行四方相的ZrO_2纳米涂层修饰.陶瓷膜分别经5,8.5,12 nm 3种不同尺寸的四方相ZrO_2纳米晶涂层修饰改性后,ZrO_2纳米晶的尺寸越小,Zeta电位的绝对值也就越大,等压下的水通量也就越大.经修饰改性后的陶瓷微滤膜在平均孔径相对于支撑体缩小约10倍后,在相同压差下其水通量明显大于支撑体的水通量.过膜后水的渗透压呈略微上升的趋势及电导率产生突跃性的增加.在陶瓷膜表面羟基的亲水性和荷电特征等因素的作用下,过膜后较大的水分子团簇(结构)断裂为较小的团簇.     

高频多层片式电感器介质材料的研究

研究了低温烧结Ｂ_２Ｏ_３－Ｐ_２Ｏ_５－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２体系的微晶玻璃,及其析晶温度和析晶相特性,实验结果表明：该材料具有低的介电常数和电介质损耗,这种介质能在低于１０００℃的温度下与Ａｕ,Ａｇ／Ｐｂ,Ｃｕ等电极共烧,是一种较理想的高频多层片式电感器介质材料．     

LSM溶胶浸渍LSCF-GDC三相复合阴极制备及性能研究

高性能阴极是提高SOFC电池性能的关键因素。为了提高阴极电化学性能和降低阴极极化阻抗, 本实验将Pechini法制备的LSM(La_0.85Sr_0.15MnO₃)溶胶浸渍到LSCF(La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ)-GDC(10GDC)多孔阴极中, 构成LSM-LSCF-GDC三相复合阴极。为了提高浸渍效率, 研究了不同pH下LSM浸渍液的浸渍情况, 研究发现: LSM浸渍液的pH是影响浸渍效果和浸渍量的直接因素。当LSM浸渍液为弱碱性时, 络合物胶体粒子带负电, 而LSCF-GDC的孔洞内壁带大量的负电, 这样使得两者间的主要作用力为排斥力, 有利于LSM胶体粒子进入阴极的孔洞内部。当LSM浸渍液pH为8.0时, 生成的LSM纳米颗粒能较均匀地分布在阴极骨架内壁, 随着浸渍次数的增加, 阴极的极化阻抗先减后增, 浸渍3次的复合阴极具有最低极化阻抗0.16 Ω•cm²(700℃空气中)。在700℃下, 以H₂+3% H₂O为燃料、空气为氧化气体, 浸渍与未浸渍的电池的最大功率密度分别为0.645 W/cm²和0.503 W/cm²。     

PMMA含量对水系流延IT-SOFC性能的影响

通过向阳极添加单一分散性的球形造孔剂PMMA改善阳极的微观结构,研究不同含量的PMMA对阳极的孔隙率、显微结构、电性能的影响。文中分别制备了造孔剂(PMMA)含量分别为6wt.%、8wt.%、10wt.%和12wt.%四种阳极材料的单电池,通过测试阳极还原前的开口气孔率分别为17vol.%,22.4vol.%,30.6vol.%和42.1vol.%;单电池的最大功率密度分别为0.66W/cm2、0.78W/cm2、1.15W/cm2和1.01W/cm2;极化电阻分别为1.12Ω.cm2、1.03Ω.cm2、0.88Ω.cm2和1.02Ω.cm2。实验结果表明:以单一分散性的球形PMMA为SOFC阳极材料的造孔剂,其最佳添加量为10wt.%,所制备的单电池可以获得最佳的电化学性能,即以3%H2O+H2为燃料气,750℃下,单电池的开路电压(OCV)为1.01V,最大功率密度为1.15W/cm2,极化电阻为0.88Ω.cm2。     

冷却速度对砖坯显微结构及性能影响的研究

使用工业上生产玻化砖所需的高岭土、粘土、长石、石英等原料,确定出生产玻化砖的最佳矿物组分配比.烧成后,在不同的冷却速度下冷却,xRD显示晶相组成主要是莫来石相和石英相,25℃/min的速度冷却,衍射线强度最大,晶型发育完全;SEM表明冷却速度25℃/min时,砖坯内气泡和裂纹数量最少,晶相中有纤维状晶须形成,砖坯抗折强度最大.对砖坯表面抛光,可以使表面润湿角降低5%～20%,防污能力增强,抗折强度增加11%～17%.     

水系流延BaTiO3陶瓷基片的研究

以纳米BaTiO3粉体为原料、聚丙烯酸（PAA）为分散剂、聚乙烯醇（PVA）为粘结剂,通过水系流延成型制备了BaTiO3陶瓷基片。研究了各种添加剂及固相含量等对浆料和素坯片性能的影响,同时对流延片的干燥工艺、烧成制度等也进行了研究。结果表明,当分散剂用量为1．0wt％,粘结剂含量为6～8wt％时,流延素坯片的综合性能较好,BaTiO3粉体在坯片中分散均匀。在1300℃烧结,可以得到平整、致密的BaTiO3陶瓷基片。     

高比表面多孔结构的γ—Al2O3为载体的新型催化剂的开发初探

以桃胶与硫酸铝铵为原料,通过调节反应体系的配料比和煅烧工艺,可调控多孔γ-Al2O3的表面积、孔容、孔径大小及尺寸分布。以高比表面的γ-Al2O3为载体制备的磺化聚苯硫醚铑配合物为催化剂,在80℃和不同的压力条件下及不同的溶剂中,对α,ω-十一烯甲酯的氢甲酰化反应进行了研究。反应产物除α,ω-十二醛酯外,无加氢副产物发生,从电子因素和空间位阻等方面对正/异构比和该催化过程进行了分析。     

管道焊接残余应力测量技术概述

本文首先阐述了残余应力的定义及其来源,着重介绍了管道焊接残余应力的影响因素及其对焊接性能的影响。介绍了可应用于管道焊接残余应力测量的一系列实验技术,分析了各种技术的优缺点,重点介绍了衍射和钻孔方法;并对管道焊接残余应力的分析测试技术发展方向进行了展望。     

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。