于建国
,
王玉璋
,
惠宇
,
翁史烈
功能材料
固体氧化物燃料电池(SOFC)可以通过阳极重整反应直接利用碳氢燃料,然而吸热的重整反应导致Ni-YSZ阳极存在很大的温度梯度.利用Ti部分替代催化剂Ni,降低催化强度,控制重整反应合理进行,可以得到合适的温度梯度等特性.利用全三维数学模型,量化研究了以Ti部分替代Ni-YSZ阳极中Ni的SOFC性能,在不同Ni含量情况下,得到温度场、组分分布和输出电压等分布情况.可以看出,在计算工况下,当Ni含量>40%时,最大温度差和Ni含量几乎呈线性关系,当Ni含量<40%时,最大温度差降低幅度增大.相同摩尔分数的甲烷在阳极中出现的位置和Ni的含量几乎呈线性变化,而最大氢气摩尔分数随着Ni含量的降低而降低,降幅逐渐增加.随着Ni含量的降低,输出电压随之降低,降幅逐渐增大.
关键词:
SOFC
,
Ni-YSZ阳极
,
Ni含量
,
温度梯度
,
输出电压
赵宇
,
胥佳颖
,
赵素梅
,
惠宇
,
曹学强
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20140304
YSZ∶Eu荧光应力测量法是一种新发展的、对于热障涂层应力测量具有诸多优势的方法.针对这种方法在拉应力条件下的应用缺乏实验证据而直接使用外推法的不足,利用应力平衡法研究了YSZ∶Eu内部拉应力与Eu3+荧光峰峰位的关系,验证了外推法的正确性.在不同体积比YSZ∶Eu和α-Al2O3混合烧结块体中,以红宝石荧光法测得的α-Al2O3内部应力为媒介,得到了YSZ∶ Eu内部拉应力.将其与对应的Eu3+荧光峰峰位进行线性拟合,得到了峰位随拉应力频移的系数.分析了实验误差,与压应力荧光频移系数进行了对比,确定了这两种方法得到的结果在误差范围内一致,用实验方法将YSZ∶Eu荧光应力测量法的适用范围扩展到了拉应力环境.
关键词:
YSZ
,
Eu3+荧光
,
应力测量
,
拉应力
,
应力平衡
,
红宝石
陈涛
,
惠宇
,
胥佳颖
,
邹兵林
,
曹学强
,
赵修建
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20160209
8YSZ纳米粉(晶粒度为20nm)在800～1200℃范围内煅烧12h(温度间隔100℃),然后用大气等离子喷涂方法制备相应的涂层.对涂层的相成分、结构、结合强度、弹性模量和热震性能进行了详细分析.分析结果表明:当粉末的煅烧温度高于1000℃时,8YSZ晶粒度明显增大;涂层为双模式结构即熔化区和未熔化区,涂层的密度和熔化程度随温度升高而增加,并导致硬度和弹性模量增大;1200℃煅烧粉末所制备的涂层由于微裂纹或微孔缺陷增加,导致涂层的弹性模量减小.涂层的失效原因主要归因于热膨胀系数不匹配,涂层的热震寿命与其弹性模量呈反比关系.
关键词:
纳米8YSZ
,
大气等离子喷涂
,
热障涂层
,
弹性模量
,
热震性能
,
稀土
