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本论文围绕着中温固体氧化物燃料电池陶瓷连接材料及其制备开展研究工作。首先尝试了多种方法,获得具有高活性、低烧结温度的钙钛矿型(ABO3)铬酸盐基陶瓷连接材料粉体;在此基础上,发展了丝网印刷法和喷浆法等技术制备连接材料薄膜,进行了性能评价。
采用高活性的超细粉体可以降低材料的烧结温度,论文的尝试了凝胶浇注技术在合成较高烧结活性和良好电性能的La(Ca)CrO3粉体方面的应用;并发展了多种化学粉体制备技术,系统地考察了不同制备方法下粉体的粒度、烧结性能和电性能。为制备致密连接材料薄膜提供烧结活性高、有一定粒度分布的粉体。
论文利用丝网印刷法在挤出成型的多孔Ni基阳极衬底上以及利用喷涂(浆)法在压片的多孔阳极衬底上制备致密连接材料膜的工艺过程,合理利用前述研究结果,并进行条件控制和优化,着重研究了NiO粉体的烧结活性以及衬底的预烧温度对烧结衬底最终的线性收缩率、孔隙率以及平均孔径的影响。
运用Bi2O3作为La0.7Ca0.3CrO3连接材料的烧结助剂,研究了添加Bi2O3对La0.7Ca0.3CrO3连接材料的性能影响,可以极大地提高材料的电导率。同时运用了固态化学和固态离子学的理论阐明了Sm(Ca)CrO3与CaO掺杂的CeO2混合材料中氧空位和电子空穴(载流子)的相互作用。