BSCF陶瓷主要用于SOFC燃料電池陰極材料及高溫氣體分離等,但目前對于BSCF陶瓷的燒結(jié)技術(shù),通常為無壓燒結(jié)和熱壓燒結(jié)等,燒結(jié)所需的時間較長,溫度較高;至于連接通常使用固相擴(kuò)散連接或釬焊連接等方法,也需要高溫長時間等較苛刻的工藝條件,同時還存在可能導(dǎo)致接頭產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力等問題。因此本課題選擇在電場輔助條件下,實現(xiàn)BSCF陶瓷的快速低溫?zé)Y(jié),以及對BSCF陶瓷的快速低溫連接,即實現(xiàn)BSCF陶瓷的閃燒和閃連BSCF陶瓷。本課題首先用閃燒方法在電場下對BSCF陶瓷實現(xiàn)了低溫快速致密化的燒結(jié)過程,得到了較為致密的燒結(jié)體;然后用ABAQUS 6.14軟件對閃燒過程中試樣的溫度場進(jìn)行模擬,分析了閃燒恒流階段的溫度分布情況,發(fā)現(xiàn)在閃燒試樣中心部分的溫度較高,而靠近表面部分溫度較低,試樣的表面與中心部分存在較大的溫度差;然后探究了環(huán)境溫度、電流密度、燒結(jié)時間等不同工藝參數(shù)對閃燒的溫度場的影響,發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度的升高會使試樣整體的溫度隨之呈正比升高;燒結(jié)時間的延長會使試樣整體的溫度隨之升高,且在燒結(jié)時間較長時溫度場趨于穩(wěn)定;電流密度的提升會使試樣整體的溫度隨之升高,試樣最高溫度與電流密度的二次方呈正比。... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
    1.2 陶瓷燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈣鈦礦類透氧薄膜陶瓷
        1.2.2 陶瓷燒結(jié)的基本理論
        1.2.3 典型的陶瓷燒結(jié)方法
    1.3 閃連
        1.3.1 陶瓷-陶瓷間的閃連
        1.3.2 陶瓷-金屬間的閃連
    1.4 空氣反應(yīng)釬焊
    1.5 課題研究內(nèi)容與方案
第2章 試驗材料、設(shè)備及方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗過程
        2.3.1 BSCF陶瓷粉體的制備
        2.3.2 BSCF陶瓷的閃燒
        2.3.3 閃連BSCF陶瓷
        2.3.4 BSCF陶瓷的空氣反應(yīng)釬焊(RAB)連接
        2.3.5 后處理與表征分析
    2.4 實驗所用到的表征方法
        2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)分析
        2.4.3 力學(xué)性能分析:抗剪切強(qiáng)度測試
第3章 BSCF陶瓷的閃燒及有限元模擬溫度場
    3.1 引言
    3.2 BSCF陶瓷粉體的制備
    3.3 BSCF陶瓷的閃燒
    3.4 對閃燒溫度場的有限元模擬
        3.4.1 問題描述
        3.4.2 基本假設(shè)
        3.4.3 有限元分析基本原理
        3.4.4 有限元模型的建立
        3.4.5 閃燒溫度場的有限元模擬結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 閃連BSCF陶瓷及有限元模擬應(yīng)力場
    4.1 引言
    4.2 閃連BSCF陶瓷
    4.3 對閃連連接組件應(yīng)力場的模擬
        4.3.1 問題描述
        4.3.2 基本假設(shè)
        4.3.3 基本原理
        4.3.4 多場耦合分析
        4.3.5 有限元模型的建立
        4.3.6 閃連應(yīng)力場的有限元模擬結(jié)果
        4.3.7 不同工藝參數(shù)對連接組件應(yīng)力的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 BSCF陶瓷釬焊接頭殘余應(yīng)力及剪切性能測試過程的有限元模擬
    5.1 引言
    5.2 對空氣反應(yīng)釬焊接頭殘余應(yīng)力的模擬
        5.2.1 問題描述
        5.2.2 基本假設(shè)
        5.2.3 基本原理
        5.2.4 有限元模型的建立
        5.2.5 有限元模擬結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3713745