膜电极结构对质子交换膜燃料电池性能的影响

膜电极(MEA)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心组件之一，其结构和组成对电池的性能有着重要的影响。提高膜电极性能的一个重要的指导思想是在催化粒子的周围形成良好的质子、电子和气体通道。以此为主线，从电极制备工艺的发展历程，Nafion的使用与质子通道的改进、电子通道的改进、阴极催化等几个方面详细地总结和讨论了近年来MEA的研究状况，并在此基础上对MEA的进一步研究提出了若干建议。     

(Nb,Ti)C的制备方法对(Nb,Ti)C-35Ni金属陶瓷的微观结构及性能的影响

用自蔓燃高温合成（SHS）技术及电弧熔融法制备的（Nb，Ti）C固溶体作基体，制备（Nb，Ti）C－35Ni金属陶瓷。结果表明用电弧熔融法制备的（Nb，Ti）C为基的试样具较优的室温力学性能（σ＝1630MPa，KIC＝18．0MPa），其陶瓷颗粒均匀分行粘结相之中并是包裹结构；而用SHS法制备的（Nb，Ti）C为基的试样其力学性能相对较差，其陶瓷颗粒无包裹结构．     

La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3钙钛矿复合氧化物的结构与电学性能

采用固相反应法合成出La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系复合氧化物样品，XRD分析结果证实不同Co／Fe比例的样品中均形成菱形六面体钙钛矿结构，采用固相烧结法制备出致密的La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系陶瓷。研究结果表明，在室温到900℃温度范围内La0.4Sr0.4CoO3(y=0)的电导率随温度的增加而单调降低，其它Co／Fe比例样品的电导率随着温度的增加出现最大值，电导率达到最大值的温度随Co／Fe比例的降低而提高。在低温段，La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3体系的导电行为符合小极子导电机制，导电活化能随Co／Fe比例的降低而增加。     

La0．8Ca0．2CrO3钙钛矿复合氧化物的GNP法合成与表征

采用GNP（Glycine-Nitrate Process）法合成La0.8Ca0.2CrO3初级粉料，研究甘氨酸用量对产物的晶体结构和显微形貌的影响，并测试烧结体的相对密度和电导率。研究结果表明，甘氨酸与金属离子的摩尔比（G／M^n＋）控制在2．0～2．5时可得到颗粒尺寸细小、均匀（100nm～200nm）的单相钙钛矿粉体，烧结温度为1350℃时样品的相对密度达到91．0％，测试温度为800℃时样品的电导率达到30．5S.cm^-1。与常规固相法相比，GNP法制备的样品具有更好的烧结活性和导电性能。     

TiC－Al_2O_3复合材料的自蔓延高温合成和致密化

以ＴｉＯ＿２，Ａｌ和Ｃ三种粉末为原料，采用自蔓延高温合成和加压的方法制备了ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料。在１ＧＰａ压力下，可使样品达到理论密度的９５％。对未反应样品燃烧前在真空状态下预热脱气，则密度可达９８％。为避免样品开裂，必须控制冷却速度。对合成产品进行了Ｘ射线分析，表明从ＴｉＯ＿２，Ａｌ，和Ｃ三种粉末原料制备密实的ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料是可能的。     

（Nb_yTi_（1－y））C_x单晶体制备及其结构研究

用熔剂法制备了（Ｎｂ＿ｙ．Ｔｉ＿（１－ｙ））Ｃ＿ｒ单晶体，用Ｄｅｂｙｅ照相法及四圆衍射仪对其晶体结构进行了研究。实验结果表明，（Ｎｂ＿ｙＴｉ￣（１－ｙ）Ｃ＿ｘ中存在类似于作化学计量化合物ＴｉＣ＿ｘ及ＮｂＣ＿ｘ的有序一无序转变现象，转变温度随其化学成份改变在１１７５～１２８０Ｋ范围内变化。高温型（Ｎｂ＿ｙＴｉ￣（１－ｙ））Ｃ＿ｘ的晶体结构属ＮａＣｌ型结构，碳空位呈随机分布；低温型（Ｎｂ＿ｙＴｉ￣（１－ｙ））Ｃ＿ｘ的晶体中碳空位呈短程有序分布，可用Ｖ＿６Ｃ＿５晶体结构模型进行描述。     

B_2O_3和CaF_2对C_3S-C_(2.75)B_(1.25)A_3-C_2S-C_3A水泥熟料矿物体系力学性能影响

研究了B2O3和CaF2对C3S-C2.75B1.25A3S珚-C2S-C3A熟料矿物体系的组成、结构与力学性能的影响。研究结果表明:在该熟料体系中C3S,C2.75B1.25A3S珔,C2S和C3A的适宜含量分别为50%,10%,25%和15%,B2O3和CaF2的适宜掺量为2%和1.5%。在最佳组成和制备工艺条件下,合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥的1d,3d和28d抗压强度分别达到18MPa,48MPa和95MPa以上,展现了良好的早期力学性能。同时,掺加CaF2能有效降低熟料中游离氧化钙的含量,促进阿利特在低温条件下形成。利用SEM-EDS,XRD等测试手段对熟料的组成、结构及性能进行了分析。     

TiB2的SHS合成过程理论分析

在ＴｉＢ２陶瓷材料的自蔓延高温合成（简称ＳＨＳ）过程中，通过改变原料的起始温度，稀释剂的含量和原始颗粒的尺寸等都可以调节合成过程的绝热温度，产物中熔融相的含量，以及燃烧波蔓延的速度，人而最终影响合成产物的结构和性质。本文对上述各种关系进行了理论计算和分析，其结果对实际合成与制备过程将有着重要的指导作用。     

（Nb，Ti）C－Ni金属陶瓷的抗氧化性

用热等静压方法制备了（Ｎｂ，Ｔｉ）Ｃ－Ｎｉ金属陶瓷并作了８５０℃，９００℃，１０００℃及１１００℃下的等温氧化和室温～１１００℃的不等温氧化试验。在高温下，该金属陶瓷的表面被氧化成ＴｉＯ＿２，ＮｉＯ，ＮｉＴｉ＿３。认为Ｏ＿２通过氧化层向反应界面的扩散是控制氧化速率的主要步骤。氧化增重遵循抛物线规律，其激活能约为２３４ｋＪ／ｍｏｌ。     

Ti—C—Al体系热爆合成过程

采用整体加热燃烧合成法（即热爆合成）制备了ＴｉＣ－Ａｌ复合体系，利用差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了Ｔｉ－Ｃ－Ａｌ体系中升温速度及Ａｌ含量对ＴｉＣ反应合成过程的影响，分析了Ａｌ基体对ＴｉＣ粒子的形成机理．结果表明，在ＴｉＣ反应合成过程中，首先是Ｔｉ与Ａｌ反应形成Ｔｉ与Ａｌ的化合物，放出热量，随后促使Ｔｉ与Ｃ的放热反应发生，合成ＴｉＣ时放热产生的高温使Ｔｉ与Ａｌ的化合物分解，从而制得ＴｉＣ－Ａｌ复合体系；升温速度及Ａｌ含量只有超过一定值时，该体系才能在较低温度发生热爆反应；当Ａｌ的质量分数从１０％升至５０％时，ＴｉＣ的粒度从５．０μｍ阵至０．５μｍ．