Gd2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结动力学

对Gd2O3掺杂CeO2纳米粉体进行了等速烧结实验研究。得出了试样的线收缩率、密度、气孔率随烧结温度的变化规律,回归出了描述这些物理量与烧结温度之间关系的动力学方程。     

白云鄂博矿选冶固废烧结法制备微晶玻璃研究

为了更好地综合利用白云鄂博矿选冶固废,本文以白云鄂博萤石尾矿和包钢高炉渣为主要原料,采用一步烧结法研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。采用DSC、XRD、SEM、万能试验机、多道γ能谱仪进行表征分析,研究了不同原料配比对制备微晶玻璃的影响。结果表明：不同原料配比时,微晶玻璃主晶相为斜辉石、透辉石、鳞石英;随着萤石尾矿和高炉渣质量配比的增加,微晶玻璃颜色逐渐加深,且抗折强度先升高后降低,再升高再降低;当萤石尾矿和高炉渣质量配比为5∶5时,微晶玻璃抗折强度最高,达到76.85 MPa,主晶相为斜辉石和透辉石,晶粒大小均匀,排列规则;当萤石尾矿与高炉渣质量配比为2∶8时,微晶玻璃产品符合B类装饰装修材料标准,当萤石尾矿与高炉渣质量配比为3∶7、5∶5、6∶4时,微晶玻璃产品符合C类装饰装修材料标准。     

Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ/30%Ce0.9Gd0.1O1.95复合阴极的制备及性能研究

采用固相反应法制备了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Sm0.5-xGdxSr0.5CoO3-δ(SGSC),用溶胶-凝胶法制备了Ce0.9Gd0.1O1.95(GDC)电解质粉体。用X射线衍射仪、热膨胀仪及交流阻抗谱法分别对SGSC材料的结构、化学稳定性、热膨胀性质及SGSC/30%GDC阴极的电化学性能进行了研究。结果表明,经1100℃焙烧6 h的SGSC粉体均形成单相正交钙钛矿结构,SGSC与GDC电解质在高温下具有良好的化学相容性。随着Gd3+含量的增加,材料的热膨胀系数无规律性变化,极化电阻先减小后增加,在x=0.15时,以SGSC/30%GDC为复合阴极的极化电阻最小,750℃时,Rp=0.03Ω.cm2。     

掺杂量变化对ZrO2(Y2O3)陶瓷导热性能的影响

鉴于YSZ陶瓷材料热物性研究的不完善性,本文对实验制得的YSZ试样进行了导热性能的研究.找到了氧化钇加入量变化时YSZ导热性能的变化规律.对YSZ陶瓷材料的性能的研究与进一步开发有重要意义.     

电子束物理气相沉积YSZ热障涂层研究

热障涂层陶瓷面层常用的材料为6%～8%(质量分数)Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ).利用电子束物理气相沉积法(EB-PVD)制备了YSZ热障涂层,并对其显微结构、相组成进行了分析.结果表明,YSZ涂层具有典型的EB-PVD制备涂层的柱状晶结构,相成分为t/t'相.     

LnO2-δ-ZrO2(Ln=Ce,Tb,Pr)储氧材料的制备与结构

迄今为止,国际普遍使用的储氧材料主要是以具萤石四方结构CeO2-δ-ZrO2为基体掺杂Y2O3的固溶氧化物.为进一步提高储氧材料的储氧、催化、高温稳定性和抗老化性能,本研究采用 "超声膜扩散"法制备了(LnO2-δ)x-(ZrO2)1-x ( Ln = Ce,Pr,Tb)储氧材料.通过热重(TG)、微分扫描热分析(DSC)和XRD对其固溶过程和结构特征进行了研究.结果表明,(PrO2-δ)x-(ZrO2)1-x和(TbO2-δ)x-(ZrO2)1-x显示出具有(CeO2-δ)x-(ZrO2)1-x同样晶体结构,较后者更稳定的固溶体组织,为进行储氧催化等性能的研究提供了基础.     

反相微乳液和碳吸附耦合法制备Y2O3纳米粉体及表征

采用反相微乳液和碳吸附法制备了氧化钇纳米粉体,探讨了碳黑的加入量对粉体比表面积的影响,得到最佳的碳黑量.分别采用XRD、TEM、BET和TG分析了不同温度下煅烧所得粉体的物相、颗粒度、分散性和比表面积以及前驱体热分解特性.实验结果表明,700℃焙烧的粉体呈现良好的分散状态,比表面积为89.5m2·g-1 ,平均颗粒直径为10nm,随着烧结温度的升高,粉体的粒径逐渐增大.     

Nd_(0.6-x)BaxSr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3-δ)-30%Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(1.9)复合阴极材料的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶法制备了Nd0.6-xBaxSr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,NBSCF)粉体与电解质粉体Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC).利用X射线衍射仪、热膨胀仪分别对材料的晶体结构和烧结陶瓷体的热膨胀系数(TEC)进行表征.以不同组分的NBSCF-30%SDC为复合阴极,以SDC为电解质,用交流阻抗法测试了550～750℃范围内对称电极的极化电阻.结果表明,合成的NBSCF粉体均形成了单相正交钙钛矿结构.随着Ba含量的增加,材料的热膨胀系数增大,复合阴极的极化电阻减小.当x=0.20时,NBSCF-30%SDC复合阴极的极化电阻最小,750℃时为0.032Ω.cm2.     

固体氧化物燃料电池阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.7)Co_(0.2)Cu_(0.1)O_(3-δ)的制备与性能

采用溶胶-凝胶法、固相法、共沉淀法制备La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.7)Co_(0.2)Cu_(0.1)O_(3-δ)(LSFCC)阴极材料,通过热重-差热分析(TG-DTA)、热膨胀系数(TEC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、直流四探针法对材料的结构与性能进行研究。XRD结果表明:不同方法制备的LSFCC均为单一的钙钛矿结构,并且与电解质SDC在煅烧的过程中未发生反应,具有良好的化学稳定性。溶胶-凝胶法制备的阴极粉体粒径最小、颗粒大小均匀、结晶度高。在空气气氛下采用流四电极法测试了阴极材料LSFCC的电导率,研究结果表明:在测试温度400~800℃条件下,溶胶-凝胶法与共沉淀法合成阴极材料LSFCC的导电机制为小极化子导电理论,而固相法制得的LSFCC电导率随着测试温度的升高先增大后减小,表现出类金属导电机理。最大电导率为溶胶-凝胶法制得的LSFCC,在800℃达到了691.71 S/cm。热膨胀系数研究表明:不同方法制备的LSFCC阴极样品与电解质SDC相匹配。     

室温全固态H_2传感器研究

研制了一种以掺杂H3PO4和SiCl4的PVDF新型聚合物膜为电解质,碳纸和铂黑为扩散层和催化层的室温全固态电化学氢气传感器.对传感器的电化学性能进行了实验测定,结果表明,最佳控制电位为0.10 V,氢气质量分数在14 × 10-6～508×10-6的范围内与响应电流成稳定的线性关系;传感器具有较好的稳定性和较快的响应性,响应时间为22 s,恢复时间为24 s.