张玉月
,
蔺杰
,
苗国栓
,
高建峰
,
陈初升
,
夏长荣
,
占忠亮
,
王绍荣
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150225
采用相转化流延一步制备了NiO-Zr0.84Y0.16O2-δ(YSZ)阳极支撑层和功能层,前者厚度为～700 μm,含有沿厚度方向定向排列的开放直孔,后者厚度为～60 μm.采用浆料涂膜法和高温共烧在阳极上制备厚度为15 μm的YSZ电解质薄膜,丝网印刷制备YSZ-La0.84Sr0.16MnO3-δ (LSM)(质量比50:50)阴极.所制备的单电池显示出较高的电输出性能.以H2-3％H2O为燃料和环境空气为氧化剂,800℃时电池的峰功率密度达到891 mW/cm2,电池即使在高电流密度测试条件下也未出现明显的浓差极化,这是由于其阳极具有开放直孔结构,气相输运阻力小.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
阳极支撑体
,
相转化流延
,
浓差极化
王忠兵
,
赵春花
,
刘婧
,
杨萍华
,
陈初升
稀有金属材料与工程
采用Pechini方法合成了FeMnNiO4负温度系数(NTC)的复合氧化物,所制备的粉体在700℃时便可以完全转化为尖晶石相.合成的粉体有很高的烧结活性,在1 150℃即可烧结致密.通过改变制备过程中乙二醇的含量可以调整粒径的大小和烧结体中的NiO相的含量,从而调控NTC热敏电阻的电学性能.
关键词:
NTC
,
Pechini
,
热敏电阻
韦奇
,
李健林
,
宋春林
,
刘卫
,
陈初升
无机材料学报
用甲基三乙氧基硅烷(MTES)代替部分正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱物,通过共水解缩聚反应可制得甲基修饰的二氧化硅膜.通过TGA、FTIR以及气体渗透等测试手段对甲基修饰的SiO2膜进行研究,发现随着MTES/TEOS摩尔比例的增大,二氧化硅膜的憎水性能逐渐增强,当MTES/TEOS达到0.8时,二氧化硅膜的孔表面几乎不再吸附水气.氢气在MTES/TEOS为1的支撑体二氧化硅膜的输运受温度的控制,200℃时H2的渗透率达到6.0×10-7mol·m-2.Pa-1·s-1,H2/CO2分离系数达到6.0,于200℃以及水蒸气压力为3564Pa的环境中陈化近110h后H2渗透率基本保持不变,H2/CO2分离系数有所增大,说明经过甲基修饰的二氧化硅膜比纯二氧化硅膜具有更好的水热稳定性.
关键词:
二氧化硅膜
,
hydrophobicity
,
hydrothermal stability
,
hydrogen separation
,
sol-gel process
樊传刚
,
刘卫
,
左艳波
,
邓增强
,
黄祥贤
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01141
介绍了对SrCo0.8Fe0.2O3-δ及SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究, 发现实验中获得的SrCo0.8Fe0.2O3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性; 在它的B位进一步用Sn取代Fe，获得名义组成SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品, 具有典型的双相组成特征. 与单相SrCo0.8Fe0.2O3-δ相比, 双相结构SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品的热膨胀率降低, 抗热冲击性能增加显著; 同时, 氧渗透性能也有一定程度的提高, 如1.2mm厚的SrCo0.8Fe0.2O3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1.87×10-6mol cm-2 s-1的透氧率(PO2(h)=2.09×104Pa, PO2(l)=1.2×103Pa), 同样条件下的SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品透氧率为2.49×10-6 mol cm-2 s-1.
关键词:
氧渗透
,
perovskite structure
,
ceramic membrane
,
thermal shocking resistance
樊传刚
,
黄祥贤
,
刘卫
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01221
用共烧法制备了以(SrCo0.8Fe0.2O3-δ)0.85(SrSnO3)0.15 (SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF) 致密层为顶层膜的管状非对称透氧陶瓷膜; 并对其相组成、微形貌以及氧分离性能进行了表征. 研究发现: SCF和SCF-SS之间有较好的兼容性; 当共烧温度为1150℃时, 获得的非对称陶瓷膜的致密层厚度为50μm, 支撑体的显气孔率为19.3%; 900和800℃时, 非对称膜样品(壁厚1.4mm, 外径10.3mm, 长度为4.1cm)的氧渗透率分别为1.91和1.01mL·cm-2·min-1, 分别比同样几何尺寸的SCF对称膜样品高24%和36%.
关键词:
管状非对称陶瓷膜
,
oxygen permeation
,
mixed ion and electron conducting
,
perovskite
李栋才
,
刘卫
,
张华力
,
王志勇
,
陈初升
功能材料
采用修饰的Pechini方法制备了纯相BaCo0.2Fe0.6Ti0.2O3-δ(BCFT)样品.X射线衍射(XRD)证明了该方法制备的陶瓷粉体及烧结样品为单一的六方钙钛矿相结构.扫描电镜(SEM)观察显示BCFT烧结样品具有均匀的微结构.电导测量显示:在570℃以下具有电阻负温度系数(NTC)特征,而在570～1000℃则呈电阻正温度系数(PTC)特征,结合碘滴定对BCFT样品在不同温度下的氧非化学计量测量结果,分析认为该电导出现极值的现象是因为高温晶格氧析出导致样品空穴载流子浓度降低所致.对电阻负温度系数温度段的电子输运性能和稳定性的研究表明,BCFT在200～300℃之间具有较好的阻温特征和重复性,有望作为一种在该温度段使用的新型NTC材料.
关键词:
BCFT
,
氧非化学计量
,
NTC
,
电导
,
稳定性
方道来
,
朱运兵
,
赵春花
,
王忠兵
,
杨萍华
,
陈初升
功能材料
以乙酸锰、乙酸镍、氯化亚铁和草酸为原料,采用低热固相反应法制备了FeNiMnO4负温度系数热敏电阻,用XRD、SEM、电导率测量和化学分析等手段对其相组成、微结构和电性能进行了表征.结果表明,用低热固相反应法得到的氧化物粉体颗粒均匀细小,用此粉体制备的热敏电阻显微结构均匀,密度达到5.25g/cm3以上,老化系数较小;烧结后的冷却速度对样品的相组成和电阻率有显著的影响,冷却速度加快,NiO相的含量增加,电阻率显著增大.
关键词:
负温度系数热敏陶瓷
,
低热固相反应
,
电性能
樊传刚
,
黄祥贤
,
吴日铭
,
郑翠红
,
邓增强
,
陈初升
功能材料
用传统塑性挤出法制备SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ(SSCF)致密管状透氧陶瓷膜,并表征了所制备样品的相组成和氧分离性能.研究发现固相反应法制备的SSCF陶瓷粉体,所经过的泥料及塑性成型过程(含去离子水),在1270℃烧成后不会对透氧膜的相组成(由均为立方钙钛矿相的主晶相和少量杂质相构成)产生影响.所获得的SSCF管状透氧膜样品(壁厚1.35mm),在PO2(h)=0.211×105Pa和PO2(l)=0.12×105Pa的较小氧分压梯度下,可以获得0.5×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率(STP);并且在940℃和固定吹扫氦气流量75ml/min的情况下,该样品能长时间保持1.2×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率.
关键词:
氧渗透
,
塑性挤出
,
管状透氧膜
,
立方钙钛矿相
韦奇
,
李健林
,
宋春林
,
刘卫
,
陈初升
无机材料学报
利用溶胶-凝胶法在Υ-Al2O3/α-Al2O3多孔支撑体上合成了微孔二氧化硅膜,并用IR、TG、FESEM、N2吸附以及气体渗透等手段对二氧化硅膜进行了研究.结果表明,200℃时H2的渗透率达到2.3×10-7mol·m-2·Pa-1·s-1,H2/CO2的分离系数为8.0,然而当二氧化硅膜长期暴露于潮湿环境时,由于水气与孔表面羟基相互作用引起二氧化硅膜孔结构的崩溃,最终导致H2渗透率和H2/CO2分离系数剧烈下降.
关键词:
二氧化硅膜
,
hydrogen separation
,
hydrothermal stability
