夏卫生
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张海鸥
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王桂兰
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邹阳
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杨云珍
功能材料
设计与开发了液料送粉系统,开展液料等离子熔射工艺制备SOFC电解质层的研究,并与大气等离子熔射制备结果进行比较.结果表明,致密电解质层的孔隙率1.61%,基本满足SOFC对电解质致密性的要求;较之于常规的大气等离子熔射制备工艺,液料等离子熔射制备的电解质层的厚度均匀性和致密性均得到了很大改善,有助于提高其导电性能;晶粒尺寸较小,有利于制备致密电解质涂层.
关键词:
液料等离子熔射
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固体氧化物燃料电池
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核心部件
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电解质
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制备
赵唯
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柳林
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张海鸥
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王桂兰
材料导报
综述了等离子堆焊技术的原理、应用及最新研究状况,包括等离子沉积制造技术(plasma deposition manufacturing,PDM)、等离子激光复合堆焊技术(laser plasma hybrid surfacing,LPHS)等.概述了等离子沉积制造的技术特点,展示了运用PDM和LPHS技术直接成型高温合金GH163零件的一些研究结果.
关键词:
等离子堆焊
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等离子沉积制造
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激光等离子复合堆焊
,
高温合金
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显微组织
符友恒
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张海鸥
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芮道满
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王桂兰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.03.003
采用8％(摩尔分数)YSZ粉末(d50=700 nm)配置熔射悬浮液料,比较了送料气压、熔射功率对液流和雾化等离子射流形态特征的影响.利用SEM对制备涂层的微观组织进行表征,结果表明:雾化较液流液料输送方式制备涂层组织结构更致密,两种液料输送方式下熔射距离的增加均导致部分熔融粒子增多,其有助于形成孔隙结构.基于雾化送料制备了厚度为30μm,孔隙率为1.5％的精细结构YSZ涂层,可用于固体氧化物燃料电池的电解质层.
关键词:
液流
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雾化
,
液料等离子熔射
,
精细结构
王桂兰
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王文
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张海鸥
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钱晓良
功能材料
采用等离子喷涂法在SUS 430连接板基体上制备了LSM(La0.8Sr0.2MnO3)薄膜.用X射线衍射仪、扫描电镜和电子探针分别研究了喷涂前后LSM的相组成、薄膜的表面形貌和元素分布.用图像分析法计算了薄膜的孔隙率.二支点法测量了有与无LSM薄膜的SUS 430基体在130～800℃时的电导率.结果发现,薄膜与基体结合良好,薄膜孔隙细小,均匀分布,且非连通;LSM的相组成在喷涂前后保持一致;当温度＜330℃时,有LSM保护膜的连接板的电导率小于无LSM薄膜的连接板的电导率;温度＞330℃,结果相反.有LSM保护膜的连接板在空气中.130～800℃下,最大电导率为0.60Ω-1@cm-1.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
连接板
,
金属合金
,
LSM
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空气等离子喷涂
张海鸥
,
姜丛伟
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王桂兰
,
王文
功能材料
采用大气等离子喷涂法在阳极支撑上制备了电解质与阴极.利用X射线衍射分析了阴极与阳极喷涂前后的成分和相结构,用扫描电镜观察了SOFC( solid oxide fuel cell)三合一电极的截面形貌以及阳极、电解质与阴极的表面形貌.结果表明:喷涂前后阴极的化学成份未发生改变,阴极为单斜相、钙钛矿型的(La0.8Sr0.2MnO3)LSM;阳极在喷涂前为Ni/YSZ(Y2O3稳定ZrO2),在喷涂后Ni被氧化成NiO.由阳极、电解质与阴极构成的三合一电极界面不明显,其中电解质致密,阳极与阴极有一定孔隙.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
等离子喷涂
,
三合一电极
张海鸥
,
张艳东
,
王桂兰
功能材料
采用大气等离子喷涂技术,以活性炭粉作为成孔材料,获得了薄且多孔的中温固体氧化物燃料电池SOFC阳极层.实验研究分析了添加炭粉造孔剂和改进喷涂工艺参数对阳极层孔隙率的影响.结果表明:在合适的喷涂工艺条件下,添加质量比为15%的炭粉并进行后处理可得到孔隙率30.2%的阳极层,满足SOFC对阳极层孔隙率的要求.
关键词:
燃料电池
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多孔阳极
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炭粉成孔
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大气等离子喷涂
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孔隙率
孔凡荣
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张海鸥
,
王桂兰
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.04.007
运用有限容积法(FVM)对等离子沉积直接成形(PDM)过程中的沉积层温度场、熔池液相流动场进行了数值模拟.采用水平集方法追踪液/气界面演变过程,采用焓孔隙率法处理固/液相变过程,并采用Monte Carlo(MC)方法模拟沉积温度载荷作用下成形件热影响区(HAZ)组织的晶粒长大过程.基于所提出的FVM-MC法耦合的宏/微观统一模型模拟了镍基高温合金K163薄壁零件PDM过程中沉积层HAZ晶粒的生长过程,预测了在重复热冲击作用下热影响区晶粒长大与转变过程.模拟结果表明,热冲击频率与温度幅值直接决定热成形件的组织形态;热扫描速度影响熔池液相流动与温度场分布,从而间接决定了成形件的最终晶粒尺寸与分布.随着热扫描速度的增加,成形件晶粒趋于细化.在保证粉末充分熔融条件下,提高热扫描速度可以细化HAZ的晶粒尺寸.
关键词:
等离子沉积直接成形(PDM)
,
Monte
,
Carlo方法
,
有限容积法
,
水平集方法
,
镍基高温合金
