固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種具有環(huán)境友好,能源轉(zhuǎn)換率高等特點的新型能源使用方式。而在現(xiàn)階段對固體氧化物燃料電池的使用上,SOFC電解質(zhì)材料作為一種超薄脆性陶瓷材料極易出現(xiàn)彎曲破裂等現(xiàn)象,對SOFC使用壽命與整體性能具有非常不利的影響。目前,工程中SOFC電解質(zhì)材料的研究大部分都是關(guān)于其電學(xué)性能,缺乏對新興材料的力學(xué)性能和破壞機理的考慮,對于其微觀晶體結(jié)構(gòu)破壞機理的研究更是鮮少見有報導(dǎo)。本文通過實驗制備SOFC電解質(zhì)材料盤樣品,測定其力學(xué)性能,并通過有限元模擬其微觀晶體結(jié)構(gòu)的斷裂方式,系統(tǒng)地研究了材料的力學(xué)性能與其斷裂機理。本文選用了摻雜了20%Sm3+的Ce O2基電解質(zhì)材料Ce0.80Sm0.2 O2-δ(CSO)作為研究對象,通過摻雜過渡金屬Cu2+并通過摻雜過渡金屬Cu2+合成Ce0.79Cu0.01Sm0.2O2-δ(CSCO)。使用PVA輔助燃燒法制備兩種材料的盤樣品,并通過相對密度研究,SEM分析與雙軸彎曲實驗,并對比摻雜前后其燒結(jié)致密性特點與力學(xué)性能。通過參考實際電解質(zhì)材料的微觀組織結(jié)構(gòu),使用Voronoi網(wǎng)格法建立表征SOFC電解質(zhì)材料的微觀晶體結(jié)構(gòu)模型,使用粘...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

本文編號：3880602