混相等離子噴涂制備SOFC三合一電極.pdf

1、在國(guó)際原油價(jià)格高漲、能源短缺的時(shí)代,如何利用現(xiàn)有的資源和技術(shù)進(jìn)行可持續(xù)的發(fā)展已成為全球最重要的戰(zhàn)略話題。隨著煤、石油等燃料的價(jià)格高漲,并且在環(huán)保政策的壓力下,迫切需要一種高效率、低污染的能源來替代傳統(tǒng)的化石燃料。固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一種新型發(fā)電裝置,具有高效率、無污染、全固態(tài)結(jié)構(gòu)和燃料的適應(yīng)性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),目前已成為燃料電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。而SOFC商業(yè)化運(yùn)行存在的主要問題是

2、電池制造成本高,SOFC的關(guān)鍵部件三合一電極PEN(Positive-Electrolyte-Negative)制作過程復(fù)雜,電池內(nèi)阻大等缺點(diǎn)。等離子噴涂是一種高效、快速、低成本的制造方法,受到高度關(guān)注。因此,本文開展基于機(jī)器人技術(shù)的混相等離子噴涂工藝制造平板和瓦楞式SOFC關(guān)鍵部件PEN的研究,將對(duì)我國(guó)能源和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有非常重要的社會(huì)意義與實(shí)際經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本論文主要開展了以下幾個(gè)方面的研究工作。
　　結(jié)合機(jī)器人自動(dòng)控制技術(shù),

3、復(fù)合傳統(tǒng)的大氣等離子噴涂工藝和新的液料送粉技術(shù),探索研究了平板式PEN制造工藝,并發(fā)展了此工藝在制造復(fù)雜形狀PEN上的技術(shù)優(yōu)勢(shì),本文提出利用混相等離子噴涂及機(jī)器人數(shù)字化成形相結(jié)合的方法制造了平板式和瓦楞式PEN,并分析了液料等離子噴涂工藝參數(shù)對(duì)成形性的影響。
　　實(shí)驗(yàn)研究了液料送粉的成分配比,并通過改變等離子噴涂的實(shí)驗(yàn)參數(shù),獲得了不同組織結(jié)構(gòu)的涂層,采用了FSEM、ESEM、XPS和XRD等分析手段分別對(duì)平板和瓦楞式PEN進(jìn)行了微