赵增华
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张平
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陈崧哲
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王来军
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徐景明
腐蚀与防护
利用核能经热化学碘硫循环制氢被认为是最有希望大规模应用的核能制氢技术.碘硫循环工艺简单、效率高,但由于反应体系为强腐蚀过程,设备材料的腐蚀问题是碘硫循环发展的一个难题.总结了碘硫循环中涉及的Bunsen反应、硫酸分解和氢碘酸分解部分的腐蚀环境；综述了金属材料、无机陶瓷材料和高分子材料在碘硫循环腐蚀环境中的耐腐蚀性能及可能的应用；并讨论了防腐蚀衬里技术应用的可能性；比较了陶瓷材料在硫酸分解设备中的应用.这些工作可为碘硫循环工程材料的选择与研发提供依据和理论参考.
关键词:
核能制氢
,
碘硫循环
,
腐蚀
,
工程材料
于波
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张文强
,
梁明德
,
张平
,
徐景明
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00807
针对目前常规高温固体氧化物电解池(SOEC)阴极材料水蒸气扩散阻力大、极化能量损失高和稳定性差的不足,本研究采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)造孔剂对SOEC阴极材料进行了微观结构调整和优化,以提高其电解过程制氢性能和耐候性.实验结果表明:采用PMMA造孔剂可以显著降低水蒸气的扩散阻力,提高SOEC的电解效率和制氢性能.当PMMA的添加量为10wt％时,阴极材料的孔隙率高达45％,孔形规整圆形,分布均匀,孔径约为10μm.微观结构改进后,阴极的电导率为6726 S/cm,运行稳定,具有较高的机械强度.当电解温度为850℃,电压1.3V时,与采用淀粉造孔剂的SOEC相比,采用PMMA造孔剂的SOEC在运行过程中水蒸气扩散阻抗降低50％,产氢率提高50％.
关键词:
高温固体氧化物电解池
,
核能制氢
,
微观结构
,
阴极支撑层
,
扩散
