新穎濕化學(xué)法制備中溫固體氧化物燃料電池關(guān)鍵材料的研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：!M!!!!密級(jí)。單位代碼：一)Q32一學(xué)號(hào)：喳osl40i10侖肥工學(xué)火警HefeiUniversityofTechnology碩士學(xué)位論文MASTERDISSERTATIoN論文題目：新穎溫化學(xué)法制備中溫固體氧化物燃料電池關(guān)鍵材料的研究學(xué)位類(lèi)別：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：(工程領(lǐng)域作者姓名：導(dǎo)師姓名：完成時(shí)間：學(xué)歷碩士材料學(xué)萄平程繼責(zé)教授2006年6月章，我們采用緩沖溶液法成功制備出412mo|％Sm203摻雜Zr02(Samariasta

2、bilizedZirconia，SSZ)粉體，并對(duì)粉體的相組成、顆粒大小、燒結(jié)性能及其燒結(jié)體的微結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明，當(dāng)Sm203摻雜量大于8m01％時(shí)，在600℃煅燒共沉淀物就可得到立方相的SSZ粉體，且粉體顆粒形狀規(guī)則、粒度細(xì)小均勻，平均粒徑為1015nm。隨著Sm203摻雜量的增加和燒結(jié)溫度的升高，燒結(jié)體的相對(duì)密度增加，1500℃燒結(jié)的Sm203摻雜量為12％moi的SSZ燒結(jié)體(12SSZ)的相對(duì)密度可達(dá)95％。在

3、500800℃的測(cè)量范圍內(nèi)，SSZ燒結(jié)體的電導(dǎo)率與溫度成線(xiàn)性關(guān)系，12SSZ在800℃時(shí)的電導(dǎo)率可達(dá)O038S／cm，電導(dǎo)活化能為O725eV。在SOFC中，雙極連接材料的主要作用是連接相鄰單電池的陽(yáng)極與陰極，分隔相鄰單電池的氧化劑與燃料。目前，SOFC中應(yīng)用最成功的連接材料是具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的ACr03(A=La，Y，NdandSm)基陶瓷材料和抗高溫氧化的合金，如不銹鋼等。對(duì)于ACr03基陶瓷材料，研究較多的A位組元是La和Y，尤其是

4、摻雜LaCr03基連接材料，而有關(guān)NdCr03和SmCr03燒結(jié)性能和電性能的研究卻很少。在本論文的第六章，我們通過(guò)Gel—casting法制備出Sml。Ca。Cr03連接材料粉體，并對(duì)所得粉體的組成和性能進(jìn)行了表征。隨后對(duì)SmlxCa。Cr03的燒結(jié)性能進(jìn)行了研究，并考察了助燒劑CaF2對(duì)燒結(jié)性能的影響。結(jié)果表明，ca的摻雜量、煅燒溫度和煅燒時(shí)間對(duì)形成單一鈣鈦礦型的Sml。Ca。Cr03粉體都有影響，當(dāng)x蘭O3時(shí)，在1000℃煅燒3h