太阳能热发电用SiC储热陶瓷材料的研究
发布时间：2023-10-04 00:59
第3代太阳能热发电储热陶瓷要求具有优异的抗热震性能和热导率,来实现储热系统的运行效率;SiC陶瓷所具有的优异性能较好的满足上述要求,为了进一步降低制备成本、提高热学性能,本研究通过反应烧结机理设计了原位合成SiC晶须(SiC whiskers,SiCw)作为增强相结合SiC复相陶瓷。首先系统分析了Si粉添加量和烧成温度对SiCw/SiC复相陶瓷的物理性能、显微结构、相组成的影响和变化规律,探讨了SiCw的合成机理;接着引入Fe2O3作为SiCw生长催化剂,研究Fe2O3对样品性能的影响,分析其催化机理;然后添加烧结助剂Y2O3来实现SiCw/SiC复相陶瓷的致密化改性;最后研究PCM复合SiC基复相储热陶瓷的相容性机理。通过XRD、SEM、FE-SEM等现代测试表征手段分析样品的相组成、显微结构与性能之间的关系,主要研究成果如下:(1)以级配SiC...
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景、目的及意义
1.2 与课题相关的国内外研究进展
1.2.1 塔式太阳能热发电及其储热材料的研究进展
1.2.2 高热导率SiC陶瓷材料研究进展
1.2.3 SiCw/SiC制备方法研究进展
1.2.4 SiC基陶瓷的高温性能研究进展
1.3 课题研究主要内容
第2章 原位合成SiCw/SiC复相陶瓷的制备、结构与性能
2.1 实验
2.1.1 实验用原料
2.1.2 样品配方组成设计
2.1.3 样品制备
2.1.4 样品性能与结构表征方法
2.2 结果分析与讨论
2.2.1 影响样品烧成收缩率的因素
2.2.2 影响样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的因素
2.2.3 样品相组成分析
2.2.4 原位合成SiCw形貌研究
2.2.5 原位合成SiCw机理探讨
2.2.6 样品的热学性能分析
2.2.7 样品抗热震机理的研究
2.2.8 样品抗氧化机理的研究
2.3 本章小结
第3章 Fe2O3 对原位合成SiCw形貌及SiCw/SiC复相陶瓷性能的影响
3.1 实验
3.1.1 实验用原料
3.1.2 样品配方组成设计
3.1.3 样品制备
3.1.4 结构、性能表征方法
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 Fe2O3 对样品烧成收缩率的影响
3.2.2 Fe2O3 对样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的影响
3.2.3 Fe2O3对SiCw/SiC复相陶瓷相组成的影响
3.2.4 Fe2O3对SiCw形貌的改善及其机理
3.2.5 Fe2O3 对样品热学性能的影响
3.2.6 Fe2O3 对样品抗热震性能的影响
3.2.7 Fe2O3 对样品抗氧化性能的影响
3.3 本章小结
第4章 Y2O3对SiCw/SiC复相陶瓷的致密化改性研究
4.1 实验
4.1.1 实验用原料
4.1.2 样品配方组成设计
4.1.3 样品制备
4.1.4 样品结构、性能表征方法
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 Y2O3 对样品烧成收缩率的影响
4.2.2 Y2O3 对样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的影响
4.2.3 Y2O3 对样品的相组成的影响
4.2.4 Y2O3 对样品显微结构的影响
4.2.5 Y2O3 对样品抗氧化性能的影响
4.2.6 Y2O3 对样品抗热震性能的影响
4.2.7 Y2O3 对样品热学性能的影响
4.3 本章小结
第5章 SiC基复相陶瓷-PCM复合储热材料的研究
5.1 实验用原料
5.2 样品制备
5.3 热循环性能表征方法
5.3.1 热循环实验方法
5.3.2 FE-SEM测试
5.4 结果分析与讨论
5.4.1 SiC基复相陶瓷与Al-Si-Cu合金的相容性机理研究
5.4.2 SiC基复相陶瓷与Na Cl的相容性机理研究
5.4.3 显热-潜热复合储热材料储热密度分析
5.5 本章小结
第6章 全文结论及展望
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目
本文编号：3851000
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景、目的及意义
1.2 与课题相关的国内外研究进展
1.2.1 塔式太阳能热发电及其储热材料的研究进展
1.2.2 高热导率SiC陶瓷材料研究进展
1.2.3 SiCw/SiC制备方法研究进展
1.2.4 SiC基陶瓷的高温性能研究进展
1.3 课题研究主要内容
第2章 原位合成SiCw/SiC复相陶瓷的制备、结构与性能
2.1 实验
2.1.1 实验用原料
2.1.2 样品配方组成设计
2.1.3 样品制备
2.1.4 样品性能与结构表征方法
2.2 结果分析与讨论
2.2.1 影响样品烧成收缩率的因素
2.2.2 影响样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的因素
2.2.3 样品相组成分析
2.2.4 原位合成SiCw形貌研究
2.2.5 原位合成SiCw机理探讨
2.2.6 样品的热学性能分析
2.2.7 样品抗热震机理的研究
2.2.8 样品抗氧化机理的研究
2.3 本章小结
第3章 Fe2O3 对原位合成SiCw形貌及SiCw/SiC复相陶瓷性能的影响
3.1 实验
3.1.1 实验用原料
3.1.2 样品配方组成设计
3.1.3 样品制备
3.1.4 结构、性能表征方法
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 Fe2O3 对样品烧成收缩率的影响
3.2.2 Fe2O3 对样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的影响
3.2.3 Fe2O3对SiCw/SiC复相陶瓷相组成的影响
3.2.4 Fe2O3对SiCw形貌的改善及其机理
3.2.5 Fe2O3 对样品热学性能的影响
3.2.6 Fe2O3 对样品抗热震性能的影响
3.2.7 Fe2O3 对样品抗氧化性能的影响
3.3 本章小结
第4章 Y2O3对SiCw/SiC复相陶瓷的致密化改性研究
4.1 实验
4.1.1 实验用原料
4.1.2 样品配方组成设计
4.1.3 样品制备
4.1.4 样品结构、性能表征方法
4.2 结果分析与讨论
4.2.1 Y2O3 对样品烧成收缩率的影响
4.2.2 Y2O3 对样品吸水率、显气孔率、体积密度和抗折强度的影响
4.2.3 Y2O3 对样品的相组成的影响
4.2.4 Y2O3 对样品显微结构的影响
4.2.5 Y2O3 对样品抗氧化性能的影响
4.2.6 Y2O3 对样品抗热震性能的影响
4.2.7 Y2O3 对样品热学性能的影响
4.3 本章小结
第5章 SiC基复相陶瓷-PCM复合储热材料的研究
5.1 实验用原料
5.2 样品制备
5.3 热循环性能表征方法
5.3.1 热循环实验方法
5.3.2 FE-SEM测试
5.4 结果分析与讨论
5.4.1 SiC基复相陶瓷与Al-Si-Cu合金的相容性机理研究
5.4.2 SiC基复相陶瓷与Na Cl的相容性机理研究
5.4.3 显热-潜热复合储热材料储热密度分析
5.5 本章小结
第6章 全文结论及展望
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目
本文编号：3851000
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3851000.html
教材专著
