吕晓旸
,
甄强
,
丁伟中
,
鲁雄刚
,
秦国利
功能材料
研究了Ag-CuO密封材料在BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜材料上的润湿行为.对不同成分Ag-CuO在BCFN 透氧膜材料上的润湿角的研究结果表明,CuO的加入根本上改善了Ag的润湿性能;CuO加入量从0增加到4%(摩尔分数)的试验中,润湿角迅速减小,说明少量添加CuO即可明显改善Ag-CuO对BCFN透氧膜的润湿性能.对润湿表面SEM的分析结果表明,当CuO的加入量增加到8%(摩尔分数)以上,析出的CuO会明显侵蚀透氧膜材料.透氧膜管与 304不锈钢的封接试验结果证明,密封后透氧膜装置的具有很好的高温气密性.
关键词:
Ag-CuO
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BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ
,
润湿角
,
侵蚀
,
密封
李淼
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甄强
,
丁超
,
鲁雄刚
,
丁伟中
功能材料
为了制备ZrO2掺杂的BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)样品并研究其高温化学稳定性和电学性能,分别通过XRD研究了材料相成分的变化;通过收缩率和密度的测量并结合SEM研究了材料的微观结构;通过TG实验研究了材料在一定气氛下随温度的失重变化;通过直流四电极法测量了材料总电导的变化规律.研究结果表明,BCFN掺杂ZrO2之后材料为双相复合结构.随着ZrO2掺杂量的增加,材料在惰性气氛和氢气气氛下表现出更好的结构稳定性.ZrO2掺杂与未掺杂的BCFN体系其电学性能随温度的变化规律相同,在570℃之前的低温范围以P型半导体电子空穴导电机制为主,在高温则是同时存在电子空穴导电与氧离子导电,随着ZrO2掺杂量的增加,材料在空气气氛下的总电导率依次下降.
关键词:
ZrO2
,
BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ
,
结构稳定性
,
电导率
袁强
,
甄强
,
李榕
,
谭威
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.010
用四电极法研究了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ(BCFN)离子-电子混合导体的总电导率随温度的变化规律；通过阻塞电极法测量了 BaCo0．7 Fe0．2 Nb0．1 O 3-δ氧离子电导率随温度的变化规律；通过计算得到了电子电导率随温度的变化规律.研究结果表明,在温度低于550℃以下时,电子电导起了决定作用,随着温度的升高总电导率和电子电导率均呈现出显著增加的趋势,表现为 P 型半导体特征；当温度在550~650℃时,由于晶格氧的脱附,消耗了自由电子,导致电子电导率略有下降,使得总电导率表现出类似的变化规律,通过计算得到在550℃以下 BCFN 混合导体的电子电导的表观活化能为0．30 eV；当温度高于650℃以上时,由于氧空位增加导致氧离子电导率随温度升高迅速增大,使得总电导率又呈现增加的趋势,计算得到氧离子迁移活化能为1．18 eV；O 2-TPD 研究结果证明了在550~650℃时存在明显的晶格氧的脱附峰,晶格氧的脱附显著影响了 BCFN 混合导体电子电导率和总电导率.当温度低于650℃以下时,电子的迁移数接近100％,当温度高于650℃以上时,氧离子的迁移数迅速增大,900℃氧离子迁移数可达到8．97％.
关键词:
BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ
,
总电导率
,
离子电导率
,
电子电导率
李淼
,
甄强
,
沈培俊
,
丁超
,
鲁雄刚
,
丁伟中
功能材料
为了研究BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜材料用于焦炉煤气(COG)部分氧化重整制氢的可行性,通过XRD研究了BCFN材料在H2、CO2条件下相成分的变化;通过TG研究材料在不同气氛和温度条件下的重量变化;通过4电极法对BCFN总电导率随温度的变化规律进行了研究;同时研究了BCFN材料作为透氧膜在焦炉煤气部分氧化重整条件下的透氧量.研究结果表明,BCFN比Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)在H2和CO2气氛下具有更好的高温化学稳定性.BCFN材料呈现p型导电的特征,600℃总电导率达到3.6S/cm,600～650℃之间因为晶格中氧的脱附消耗了大量电子孔穴而导致总电导率有所降低,650℃之后电导率随温度升高缓慢增加.1mm厚的BCFN透氧膜材料在870℃,焦炉煤气(COG)吹扫量为44ml/min下的透氧量为5.5ml/(min·cm2),可满足焦炉煤气(COG)部分氧化重整制氢的需要.
关键词:
BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ
,
高温化学稳定性
,
电导率
,
透氧膜
