造孔剂对流延法制备的阳极支撑SOFC性能的影响

采用流延法分别制备了以可溶性淀粉、石墨和玉米淀粉为阳极造孔剂的阳极支撑型SOFC。以8%（摩尔分数）氧化钇稳定的氧化锆（ZrO）_0.92（Y₂O₃）_0.08（YSZ）为电解质材料,Ni∶YSZ为1∶1（质量比）的金属陶瓷（Ni-YSZ）为阳极,AgGDC为阴极,在电解质和阴极之间制备一层GDC为过渡层。采用加湿H₂[H₂O含量3%（体积分数）]作为燃料气,进行电化学测试。结果表明：800℃下,玉米淀粉的功率密度845 mW/cm²为最大,远高于石墨（422 mW/cm²）和可溶性淀粉（312 mW/cm²）的功率密度。通过阻抗谱、扫描电镜和孔隙率测试对不同造孔剂制备的阳极微观结构与电池性能之间的关系进行了表征和分析。     

无机膜陶瓷支撑体的制备与性能

采用固态粒子烧结法,通过添加成孔剂和高温粘结剂,制备气孔率和抗弯强度较高的氧化铝多孔陶瓷支撑体.通过L9(34)正交试验,优化支撑体的制备工艺,获得气孔率47.8%,抗弯强度32.9 MPa的陶瓷支撑体,其制备工艺条件为成孔剂添加量为15ω/%,高温粘结剂添加量2ω/%,烧成温度1300℃,恒温时间30 min.实验结果表明,烧成温度对陶瓷支撑体的气孔率和抗弯强度影响较显著,其次是成孔剂的添加量.     

电泳沉积法在铁铬铝合金丝网上制备均匀的铝颗粒涂层

在铁铬铝合金丝网上,以电泳沉积制备了铝颗粒涂层,覆铝改性后的金属丝网是制备丝网整体催化剂支撑体的合适材料.考察了乙醇、丁酮两类悬浮液体系中各操作参数对电泳沉积的影响,获得了制备均匀涂层的适宜条件,即:在乙醇体系中,聚乙烯吡咯烷酮0.2%(质量分数),AlCl32.5 mmol/L,铝粉1%(质量分数),电场强度30 V/cm,沉积时间10 min;在丁酮体系中,硝化纤维0.06%(质量分数),正丁胺10%(体积分数),铝粉0.2%(质量分数),电场强度50 V/cm,沉积时间30 min.通过氮气保护气氛下的热处理,使铝颗粒与合金丝以及涂层中铝颗粒之间结合牢固.     

陶瓷分离膜支撑体材料制备技术研究

对陶瓷分离膜支撑体材料的国内外研究和发展状况作了综合评述,介绍了几种陶瓷支撑体的制备方法,并评述了这些方法的优缺点.初步探讨了制备过程中的主要影响因素.     

NaY型分子筛膜的合成及表征

采用二次生长法,在管状莫来石支撑体外表面水热合成了NaY型分子筛膜。讨论了多种因素,如凝胶老化时间、合成温度、合成时间等对膜合成的影响。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对膜进行了表征。XRD谱图证明在支撑体外表面形成了NaY型分子筛,根据SEM照片,膜层厚度在10~20μm。该膜表现出了对水的很高选择性,表明所制备的膜缺陷较少。     

活性炭掺杂对多孔氧化铝陶瓷支撑体结构及性能的影响

以平均粒径为4μm的a-Al2O3为起始原料、活性炭为成孔剂,通过干压成型法制备片状多孔Al2O3支撑体。研究了活性炭含量对多孔氧化铝支撑体结构和性能的影响。结果表明：活性炭在高温烧成过程中的氧化可显著提高支撑体的孔隙率,进而提高其渗透性能。当活性炭添加量为17％（质量分数）、烧成温度为1450℃时,支撑体的孔隙率、平均孔径、三点抗弯强度和纯水渗透通量分别达到45．8％,2．1μm,44．6MPa和88m3／（m^2·h·MPa）。经过80℃、10％NaOH溶液腐蚀20d后,支撑体的三点抗弯强度仍可以维持在23．4MPa,表明支撑体具有较好的耐碱腐蚀性能。     

高性能炭分子筛膜支撑体的制备研究

采用湿法球磨与粒子烧结相结合的方法,以α-Al2O3为主要原料,干压成型法制备出性能较高的炭分子筛膜支撑体.经过各种表征手段分析,所得支撑体具有均布的孔隙结构和较窄的孔径分布,并探讨了致孔剂种类、干燥制度、烧结温度及球磨时间对炭分子筛膜支撑体性能的影响.结果表明,1 250℃下烧结然后保温2h、球磨时间为4h时,制备的高渗透通量炭分子筛膜支撑体平均孔径为0.4μm、孔隙率为46％.     

黄土-粉煤灰陶瓷膜支撑体的制备及表征

以洛川黄土为主要原料,粉煤灰为添加剂,通过滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。研究了烧结温度及粉煤灰添加量对陶瓷膜支撑体纯水通量、酸碱腐蚀率、孔径分布、晶相组成的影响。结果表明:粉煤灰可以促进支撑体内部孔隙的形成,从而有效增加支撑体孔隙率,在烧结温度为1110℃,粉煤灰添加量为15%时,可制得纯水通量为5365 L/m²·h,孔隙率为32.1%,平均孔喉半径为1.32μm,酸碱腐蚀后质量损失率仅为0.04%、0.06%的黄土基陶瓷膜支撑体。以粉煤灰作为添加剂可生产出成本较低,性能优良的黄土基多孔陶瓷支撑体。     

多孔阳极氧化铝膜在分离方面的研究进展

多孔阳极氧化铝膜以其独特的结构受到了人们的重视,可用其作模板来开发各种新型功能材料,也可用于研制新型超精密分离膜。用于分离的多孔阳极氧化铝膜可分为四种类型,平板膜、管式膜、带有支撑体结构的膜和化学改性的膜。本文总结了它们各自的制备方法、藉点和用途。     

多通道陶瓷膜支撑体烧成制度的探讨

研究了陶瓷膜支撑体烧结温度与孔隙率/收缩率的关系，利用热重/差热分析，确定了陶瓷膜支撑体的烧结温度曲线。结果表明，在1450℃下保温2小时制备的多通道陶瓷膜支撑体无开裂，机械性能完全可满足使用要求，所制备的支撑体可以作为载体进一步开发微滤膜或超滤膜。