中溫固體氧化物燃料電池陶瓷連接材料及其制備科學的研究.pdf

1、中國科學技術(shù)大學博士學位論文中溫固體氧化物燃料電池陶瓷連接材料及其制備科學的研究姓名：仲洪海申請學位級別：博士專業(yè)：材料學指導教師：孟廣耀劉杏芹20041201植妻中田科學技術(shù)史擘博士學位論文，2004年l，采用凝膠澆注法制備了平均粒度為94珊的La07Cao3Cr03粉體，在1350℃燒結(jié)5h后的相對密度為945％。在700℃時電導率為16s／cm，500℃時為133s／cm。在700℃左右平均熱膨脹系數(shù)為IO110葉℃。與常用的固相

2、反應(yīng)法制備的粉體致密燒結(jié)溫度(1500℃左右)相比，降低了100~200℃。2采用改進的GNP方法合成了平均粒度為300nm的La07Ca03Cr03粉體。在1400℃燒結(jié)5h后具有97％的相對密度。在700℃時電導率為165s，cm，500℃時為135S，cm。在700℃左右平均熱膨脹系數(shù)為102x1o6／℃。與未改進的GNP法相比，粉體致密燒結(jié)溫度降低了loo℃左右。3采用改進的固相反應(yīng)法制備了粒度為O2∞7pm的La07Ca03C

3、內(nèi)3粉體。在1300℃燒結(jié)5h后能達到97％的相對密度。在700℃時電導率為159s，cm，500℃時為132S／cm。在700℃左右平均熱膨脹系數(shù)為10210。，℃。4采用檸檬酸配合物燃燒法合成了粉末粒徑為200～500衄的Lao7cao3Cr03粉體。在1250℃的空氣中燒結(jié)4h能達到988％的理論密度。在700℃空氣中的電導率為20s／cm500℃時為139s／cm。與常用的檸檬酸法相比，粉體的致密燒結(jié)溫度降低200~300℃?？?/p>

4、見，用檸檬酸配合物燃燒法制備的Lao7cao3cr03粉體具有很高的燒結(jié)活性和較高的電導率。雖然不同制備方法制備的粉體致密燒結(jié)溫度不同，但粉體燒結(jié)致密后的導電性和熱膨脹系數(shù)沒有太大的差別。采用燒結(jié)助劑可以進一步降低致密燒結(jié)溫度。論文第三章嘗試了Bi203作為燒結(jié)助劑燒結(jié)La07CaojC蛾材料，研究了添加Bi203對Lao7caojCr03材料的性能影響。結(jié)果表明，Bi203是La07caCr03材料的有效燒結(jié)助劑，lOwt％Bi203

5、能夠降低燒結(jié)溫度250旬OO℃左右，而對La0JCao3cr03材料的電導率和熱膨脹系數(shù)沒有顯著影響。特別是，研究還發(fā)現(xiàn)，繼續(xù)增加Bi203羹并形成第二相時(但Bi203為不連續(xù)相)，材料的電導率快速地增加。文獻報道的連接材料膜的制備方法有cvD方法和等離子噴涂方法等，這兩種方法的設(shè)備昂貴，工藝復雜。為了降低制備成本，發(fā)展廉價的連接材料薄膜陶瓷工藝具有重要意義。論文第四章利用絲網(wǎng)印刷法在擠出成型的多孔Ni基陽極襯底上以及利用噴涂(漿)法