SOFC合金连接体Y掺杂CuMn 2 O 4 涂层制备工艺研究
发布时间：2023-11-11 11:49
Fe-Cr合金由于其优异的综合性能被称为最具发展潜力的固体氧化物燃料电池(SOFC)连接体材料。然而,Fe-Cr合金连接体在长期工作(600800℃)过程中存在表面氧化膜增长引起的电阻增加,Cr挥发引起的阴极“Cr中毒”和抗氧化性能变差等问题。在Fe-Cr合金表面制备尖晶石涂层成为解决上述问题最高效的方法之一。在诸多尖晶石涂层中,Cu-Mn尖晶石涂层与连接体热膨胀系数匹配,具有较好的导电性和阻止Cr挥发等优点,被认为是一种有研究意义的连接体涂层。但Cu-Mn尖晶石涂层在长时间氧化后,仍存在氧化层剥离及增厚而导致电阻增加的问题。研究表明,稀土元素的掺杂可有效改善尖晶石涂层与连接体的粘附性,从而降低合金连接体的面比电阻。但是,目前关于稀土掺杂CuMn2O4尖晶石涂层的研究尚鲜有报道。本文采用浸渍提拉法和丝网印刷法在SUS430 Fe-Cr不锈钢表面制备了Y掺杂CuMn2O4尖晶石涂层,研究了工艺参数对涂层组织、结构和性能的影响规律,分析了Y掺杂对CuMn2O<...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 燃料电池简介
1.2 固体氧化物燃料电池简介
1.2.1 SOFC工作原理
1.2.2 SOFC特点
1.3 SOFC连接体研究现状
1.3.1 连接体材料的研究现状
1.3.2 铁素体不锈钢连接体Cr毒化机理
1.4 铁素体不锈钢连接体涂层研究进展
1.4.1 活性稀土元素及其氧化物涂层
1.4.2 稀土钙钛矿类涂层
1.4.3 尖晶石涂层
1.5 尖晶石涂层的制备方法
1.5.1 丝网印刷法
1.5.2 溶胶-凝胶浸渍提拉法
1.5.3 电泳沉积法
1.5.4 等离子喷涂法
1.6 选题意义及研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 实验材料与设备
2.2.1 合金连接体
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验设备
2.3 制备方法
2.3.1 溶胶-凝胶法制备尖晶石粉体
2.3.2 浸渍提拉法制备涂层
2.3.3 丝网印刷法制备涂层
2.4 结构和性能表征
2.4.1 相组成分析
2.4.2 微观形貌分析
2.4.3 氧化速率分析
2.4.4 面比电阻分析
第三章 溶胶-凝胶法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体研究
3.1 引言
3.2 CuMn2O4 尖晶石粉体制备工艺优化
3.2.1 原材料种类对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.2.2 干燥温度和干燥时间对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.2.3 烧结温度对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.3 Y掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体制备工艺优化
3.3.1 Y掺杂量对制备稀土掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体物相结构的影响
3.3.2 Y掺杂量对制备稀土掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体形貌的影响
3.4 小结
第四章 浸渍提拉法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层研究
4.1 引言
4.2 浸渍提拉法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层工艺优化研究
4.2.1 配体种类对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.2.2 配体比例对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.2.3 提拉次数对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.3 浸渍提拉工艺制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层性能研究
4.3.1 浸渍提拉涂层高温抗氧化性能研究
4.3.2 浸渍提拉涂层高温导电性能研究
4.4 小结
第五章 丝网印刷法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层研究
5.1 引言
5.2 丝网印刷法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层工艺优化研究
5.2.1 浆料球磨时间对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.2.2 干燥工艺对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.2.3 烧结气氛对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.3 丝网印刷工艺制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层性能研究
5.3.1 丝网印刷涂层高温抗氧化性能研究
5.3.2 丝网印刷涂层高温导电性能研究
5.4 小结
第六章 制备工艺对CuMn2O4 尖晶石涂层性能影响机理分析
6.1 引言
6.2 Y掺杂对CuMn2O4 尖晶石涂层的影响机理分析
6.3 制备方法对CuMn2O4 尖晶石涂层的影响分析
6.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果
致谢
本文编号：3862537
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 燃料电池简介
1.2 固体氧化物燃料电池简介
1.2.1 SOFC工作原理
1.2.2 SOFC特点
1.3 SOFC连接体研究现状
1.3.1 连接体材料的研究现状
1.3.2 铁素体不锈钢连接体Cr毒化机理
1.4 铁素体不锈钢连接体涂层研究进展
1.4.1 活性稀土元素及其氧化物涂层
1.4.2 稀土钙钛矿类涂层
1.4.3 尖晶石涂层
1.5 尖晶石涂层的制备方法
1.5.1 丝网印刷法
1.5.2 溶胶-凝胶浸渍提拉法
1.5.3 电泳沉积法
1.5.4 等离子喷涂法
1.6 选题意义及研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 引言
2.2 实验材料与设备
2.2.1 合金连接体
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验设备
2.3 制备方法
2.3.1 溶胶-凝胶法制备尖晶石粉体
2.3.2 浸渍提拉法制备涂层
2.3.3 丝网印刷法制备涂层
2.4 结构和性能表征
2.4.1 相组成分析
2.4.2 微观形貌分析
2.4.3 氧化速率分析
2.4.4 面比电阻分析
第三章 溶胶-凝胶法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体研究
3.1 引言
3.2 CuMn2O4 尖晶石粉体制备工艺优化
3.2.1 原材料种类对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.2.2 干燥温度和干燥时间对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.2.3 烧结温度对CuMn2O4 尖晶石粉体的影响
3.3 Y掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体制备工艺优化
3.3.1 Y掺杂量对制备稀土掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体物相结构的影响
3.3.2 Y掺杂量对制备稀土掺杂CuMn2O4 尖晶石粉体形貌的影响
3.4 小结
第四章 浸渍提拉法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层研究
4.1 引言
4.2 浸渍提拉法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层工艺优化研究
4.2.1 配体种类对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.2.2 配体比例对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.2.3 提拉次数对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
4.3 浸渍提拉工艺制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层性能研究
4.3.1 浸渍提拉涂层高温抗氧化性能研究
4.3.2 浸渍提拉涂层高温导电性能研究
4.4 小结
第五章 丝网印刷法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层研究
5.1 引言
5.2 丝网印刷法制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层工艺优化研究
5.2.1 浆料球磨时间对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.2.2 干燥工艺对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.2.3 烧结气氛对Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层的影响
5.3 丝网印刷工艺制备Y掺杂CuMn2O4 尖晶石涂层性能研究
5.3.1 丝网印刷涂层高温抗氧化性能研究
5.3.2 丝网印刷涂层高温导电性能研究
5.4 小结
第六章 制备工艺对CuMn2O4 尖晶石涂层性能影响机理分析
6.1 引言
6.2 Y掺杂对CuMn2O4 尖晶石涂层的影响机理分析
6.3 制备方法对CuMn2O4 尖晶石涂层的影响分析
6.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士期间主要研究成果
致谢
本文编号：3862537
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