燃料電池是一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,平板式固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,簡稱SOFC)被密封材料限制了發(fā)展。SOFC要求密封材料能夠隔絕燃料氣體與空氣,與相鄰組元熱膨脹系數(shù)匹配,高溫工作時化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等。為了解決這些問題,本論文以Ce_0.8Gd_0.2O_1.9(簡稱GDC)電解質(zhì)的中溫SOFC作為技術(shù)背景,研究開發(fā)能夠滿足GDC電解質(zhì)SOFC的密封材料。本實驗用Al₂O₃-SiO₂-B₂O₃-CeO₂體系為基礎(chǔ),分別以CaO、BaO和Na₂O作為添加劑(15%)進行篩選實驗,測試其熱膨脹系數(shù)與半球溫度。三種添加劑的熱膨脹系數(shù)分別為8.773×10^-6K^-1、8.017×10^-6K^-1和10.395×10^-6K^-1...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 固體氧化物燃料電池
        1.2.1 SOFC的工作原理
        1.2.2 SOFC的組成
    1.3 SOFC國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 SOFC封接技術(shù)
        1.4.1 封接材料特點及要求
        1.4.2 封接材料發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.3 平板式SOFC封接理論與方法及其技術(shù)現(xiàn)狀
    1.5 本課題的來源以及主要研究內(nèi)容
2 密封材料的設(shè)計及篩選
    2.1 實驗藥品和試劑
    2.2 實驗儀器和設(shè)備
    2.3 實驗工藝過程
    2.4 密封材料體系的篩選及性能測試
        2.4.1 密封材料體系的選取
        2.4.2 密封材料的測試
        2.4.3 CaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂-CeO₂ 體系
        2.4.4 Na₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂-CeO₂ 體系
        2.4.5 BaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂-CeO₂ 體系
    2.5 不同Al₂O₃ 含量對密封材料液相量的影響
        2.5.1 Al₂O₃ 含量10%的體系相圖
        2.5.2 Al₂O₃ 含量20%的體系相圖
        2.5.3 Al₂O₃ 含量30%的體系相圖
    2.6 本章小結(jié)
3 液相量對電池封接的影響
    3.1 單電池的制備
        3.1.1 半電池的制備
        3.1.2 半電池的微觀結(jié)構(gòu)
        3.1.3 單電池的組裝
    3.2 電池的封接與測試
    3.3 不同液相量單電池封接情況
    3.4 本章小結(jié)
4 添加量的不同Al₂O₃ 對密封材料性能的影響
    4.1 實驗測試
        4.1.1 軟化溫度使用溫度的測試
        4.1.2 樣品熱穩(wěn)定性研究
        4.1.3 掃描電鏡及能譜儀分析
        4.1.4 熱膨脹系數(shù)測試
    4.2 單電池的測試
    4.3 本章小結(jié)
5 復(fù)合氧化鈰對密封材料性能的影響
    5.1 分析測試
    5.2 測試結(jié)果與討論
        5.2.1 復(fù)合密封材料的熱性能
        5.2.2 封接溫度的確定
        5.2.3 封接溫度的熱穩(wěn)定性
        5.2.4 封接材料的微觀形貌
        5.2.5 復(fù)合密封材料單電池的封接測試
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3762226