SOFC复合孔隙阳极材料的制备及性能研究

使用共流延工艺分别制备了以不同配比可溶性淀粉和碳纤维混合物作为造孔剂的阳极支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC),阳极支撑层具有不规则的球型和直线型交错的复合孔隙,造孔剂总质量分数均为10%。电池以(Y_(2)O_(3))0.08(ZrO_(2))0.92(8YSZ)及Ni作为阳极材料,其中Ni与8YSZ的质量比为1∶1,以8YSZ作为电解质材料,以(La_(0.75)Sr_(0.25))0.95MnO_(3±δ)(LSM)及8YSZ作为阴极材料。使用氢气作为燃料测试了各电池在750℃下的电化学性能,结果表明,淀粉与碳纤维质量之比为1.5的复合造孔剂所制备电池的功率密度最高,可达0.199 W/cm^(2)。扫描电子显微镜法(SEM)图像显示,淀粉和碳纤维在阳极支撑层中所形成的复合孔隙相互交织,连通性较好,具有较理想的微观结构。

复合材料油箱口盖零件的成型工艺研究

文章以某飞机油箱口盖为研究对象,通过材料设计、密封设计、耐火设计、雷电防火设计,对油箱口盖的复合材料成型工艺进行分析。通过工艺试验,合理选用油箱口盖零件原材料,设计铺层结构,优化工艺参数,采用热压罐成型工艺包括下料、铺贴、封装、固化、脱模、修整等具体过程完成复合材料油箱口盖的成型。

核燃料棒电阻焊设备研制关键技术研究

为充分掌握影响核燃料棒电阻焊成形质量的关键因素,利用自研电阻焊专用设备研究了焊接电流、顶锻压力以及焊接时间等因素对电阻焊成形质量的影响规律,并与进口设备比较。结果表明,自研设备在顶锻结构和电极夹头等核心部件上采用新设计,使得焊缝成形与进口设备有显著差异,典型顶锻结合长度超过2 mm,该长顶锻变形可以采用超声检测直观表征焊缝缺陷,焊缝外观和组织结构检测均表明自研设备具有良好的焊接成形能力。

质子交换膜燃料电池钛双极板研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的重要组成部件,其性能对PEMFC的结构稳定性、耐久性、效率和功率密度等起关键作用。金属双极板由于成本较低、力学性能优异以及导电导热性能良好等优点而备受关注。其中,钛金属具有密度低、气密性好、抗拉强度高等特性,且在酸性环境下具有优异的耐蚀性,在PEMFC中有很高的应用价值。钛双极板的耐蚀、导电、疏水、传热、传质等性能受到涂层材料和成形方法的显著影响。因此,文章首先介绍了双极板在PEMFC中的功能及相关要求,然后综述了近年来在PEMFC钛双极板涂层材料和成形方法两个方面的主要研究成果,并对其未来的研究方向进行了展望。

质子交换膜燃料电池金属双极板流道结构及制造工艺

金属双极板因具有强度高、导电性和传热能力好、能量损失小、密封性好等优势,且加工方便、加工成本低、可制造超薄厚度及高体积比功率等特性,逐渐成为双极板材料的首选,而流道结构设计和制造工艺是影响金属双极板成形质量和工作性能的关键。对比了金属双极板常用传统流道结构与新型流道结构,分析了结构变化对燃料电池性能的影响;梳理了金属双极板的冲压成形、液压成形、软膜成形、辊轧成形、电磁成形、特种成形等塑性成形工艺技术及成形装备;最后对金属双极板的流道结构设计与制造工艺进行了展望。

生物质固体成型燃料技术及设备研究进展

介绍了国内外生物质固体成型燃料技术与产业及成型机发展现状,综述了生物质固体燃料成型机的几种类型及特点,对各种成型设备的性能和应用进行了比较,并针对目前国内生物质固体成型燃料技术及设备存在的问题,提出了我国生物质固体成型燃料及设备产业化的发展方向。

生物质固体成型燃料加工生产线及配套设备

针对目前中国生物质原料复杂多样,以及生物质固体成型燃料加工过程中存在系统配合协调能力差、原料适应能力差、生产率低等问题。该文采用模辊式成型原理,研发设计了有强制喂料系统的成型机以及配套设备,采用二次粉碎工艺以及连续喂料与调制喂料相结合的混配工艺,提出了能够适应多种生物质原料特性的固体成型燃料生产工艺路线,建立了生物质固体成型燃料生产线。试验检测结果表明,采用生物质固体成型燃料生产线的每小时生产率比单机状态下提高了17.3%,经济效益提高13.3%,成型率达到98%,堆积密度和颗粒密度也明显高于单机,达到了设计要求。实现了规模化、连续稳定生产,有利于中国生物质固体成型燃料产业化的发展。

生物质固体成型燃料研究现状及发展前景

概述了国内外生物质固体成型燃料技术及设备的研究现状。讨论了生物质固体成型燃料的成型机理和影响因素,主要概括了几种成型工艺及设备的优缺点。最后指出我国生物质固体成型燃料存在的问题和今后的发展趋势。

生物质固体成型燃料环模成型技术研究进展

综合分析了国内外生物质固体成型燃料环模成型技术、成型设备及产业发展现状,比较了生物质环模颗粒成型机和生物质环模压块成型机的性能和产品,指出了生物质固体成型燃料环模技术及设备存在着基础理论薄弱、原料适应差、易损件寿命短等问题;提出了我国生物质固体成型燃料环模成型技术的发展方向。

生物质炭成型燃料的成型机理及制备工艺研究进展

概述了生物质炭成型燃料的制备机理,重点介绍了胶黏剂的选择,对有机胶黏剂中的淀粉基、木质素基和羟甲基纤维素基胶黏剂以及无机胶黏剂的优缺点进行了分析,并浅析了水及生物质颗粒粒径对燃料成型的影响;总结并比较了不同设备成型工艺,指明了未来开发具有高附加值的新型生物质炭成型燃料的研究方向。

柴油机喷油助燃再生系统微粒捕集器油气匹配研究

基于自行设计的微粒捕集器(DPF)喷油助燃再生系统,对燃烧器内以不同油气比混合燃烧后气体与柴油机排气混合形成的高温废气温度进行试验研究,并采用过滤体孔道内的热再生模型,对DPF喷油助燃再生过程进行数值模拟,模拟结果与DPF再生试验数据吻合良好。根据再生过程的仿真结果,以怠速工况下DPF再生时过滤体壁面峰值温度、温度梯度及再生时间等为条件,研究喷油助燃再生方式下燃烧器的油气配比问题,怠速工况下再生时油气比取0.025～0.016时能够实现合理匹配。

微型燃料电池双极板成形工艺的研究进展

微型燃料电池是未来可移动电源的主流,但是其双极板成形工艺成为燃料电池推广应用的主要制约之一。介绍了微型燃料电池双极板的成形工艺,包括基于微冲压等常规的塑性变形手段,基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)的微加工技术和非传统加工工艺,展望了未来微型燃料电池双极板成形工艺的发展趋势。

平模生物质燃料成型机的结构改进

以玉米秸秆和稻秆为原料,进行了平模机制备生物质成型燃料的试验,发现了现有设备的缺点和不足,提出了活动模具和新型料仓的结构设计。活动模具具有可延长平模使用寿命、节约成本、更换方便、省力省时以及通用性强,还可应用于试验研究;新型料仓便于人工控制喂入量和均匀喂料,减少料仓散发的粉尘量。结构改进为关键技术的进一步研究提供了可行的方法。

秸秆燃料成型机平模失效机理及改进方案探讨

秸秆燃料成型机在实际生产过程中,由于多种失效原因,往往达不到理论生产能力值。平模失效形式主要有断裂、塑性变形、磨损、腐蚀等,结合实际加工环境,从设备部件本身和加工条件两方面进行失效机理的研究,部件本身因素包括材料、模具表面加工质量、压辊及平模结构、部件热加工工艺等;加工条件方面主要包括物料、模具间隙和速度、润滑等。针对平模失效机理,从部件本身和加工条件方面提出符合成型机生产实际情况的改进方案,能有效延长成型机寿命。

平模机制备生物质成型燃料的试验研究

以玉米秸秆、稻秆为原料,在平模生物质成型机上进行了制备试验。分析了含水率、原料粒度、喂入量对成型率、成型密度、生产率及能耗的影响。结果表明:该设备的可靠性不高,适合加工的含水率范围很窄;原料的粒度小,成型效果好、密度大、能耗低、产量大、成型率高;随喂入量增大,成型率先增大后减小,成型密度先增大后基本不变,电机功率上升;设备结构及加工关键技术有待改进和进一步研究。

移动式棉秸秆固化成型燃料车的选型与集成

针对移动式棉秸秆固化成型燃料车各部件输送的特点,提出适合燃料车粉碎、除尘、输送、储存、压型等设备的选型与系统集成。选择功率低、破碎粒度满足要求的秸秆切碎机:研究不同因素对秸秆的效果,确定合理的成型工艺参数;对指标较好的压缩成型设备进行选型,并将切碎及压型等技术装备集成在移动平台上,配备上料输送装置及动力,形成移动式棉秸秆固化成型燃料车,解决固定场地建厂投资大,成本高的问题,具备上门切碎压型,具有按需生产,机动灵活等优点,为新疆的棉秸秆生物质资源循环经济产业的发展提供技术装备支撑。

喷气燃料热氧化安定性对航空发动机燃油系统沉积物生成的影响研究

利用HiReTS试验机[1]模拟发动机燃油系统,对喷气燃料沉积物的生成进行了研究。试验结果表明:加入自行研制的高热安定性添加剂,可有效提高喷气燃料的热氧化安定性;使用提高热氧化安定性的喷气燃料可以显著减少燃油系统沉积物的生成,从而延长发动机的使用寿命。

秸秆燃料平模成型机平模模孔仿真研究

秸秆燃料平模成型机结构简单、成本较低、易于维修维护,对秸秆的粉碎度要求低,对含水率的适应性较广,适于我国农村小规模使用。平模是其核心部件,密布着众多模孔,模孔在工作过程中容易损耗和变形。采用Pro/Mechanica对模孔的变形及应力进行仿真,探索模孔内壁位移变形、应力的变化规律,确定平模的主要参数:平模外径D=500 mm,平模内径D1=140 mm,攫取层厚度h=9 mm,为模孔优化设计提供理论依据。

生物质致密成型技术研究

基于化石资源日益枯竭,燃烧化石燃料导致环境污染严重,而生物质资源储量大,生物质成型燃料具有低碳环保等特点,综述了生物质致密成型技术在生物质利用中的意义及其研究现状,介绍了我国在生物质成型燃料方面的产业政策和相关标准情况,研究了生物质致密成型技术中加热成型和常温成型的一些特点,并对成型技术的研究发展方向进行了展望。

考虑冲压影响的燃油箱模态分析及振动耐久性研究

针对金属燃油箱冲压过程引起不均匀塑性变形和厚度变化,研究了冲压结果对结构振动耐久性的影响。首先,采用有限元方法对燃油箱进行了模态分析,研究冲压结果对模型频率的影响;然后,进行30Hz激励下的谐响应分析,对比了燃油箱考虑冲压影响的应力响应,并根据计算结果进行了疲劳性能评价;最后,按照GB 18296-2001对燃油箱进行了振动耐久性能试验,试验过程中燃油箱在冲压减薄部位先后出现开裂现象。试验与仿真结果对比表明:采用考虑冲压影响的模态分析方法能够更为准确地评价结构振动耐久性。