关于水系流延过程中膜带干燥的若干问题研究

水基流延成型的膜带在干燥技术的许多方面存在着"知其然而不知其所以然",其干燥过程在固体介质中同时发生热量、质量和动量的传递,用数学对其进行描述存在着相当的困难性和无效性。可以将流延膜的干燥过程分为恒定速率阶段和蒸发速率下降两个阶段。过去由于实验技术条件的限制使人们对一些干燥机理没有充分的认识,就是研究较多的干燥动力学,也存在禁地和误区。由于干燥机理复杂,目前研究得不够充分,关于干燥的动力学数据多取自试验测定值。通过结构与性能关联的研究可拓展人们对干燥过程的认识:通过电子显微镜对膜带的表征,可深入研究其显微结构及湿组份在膜带内的运动机理;通过热重分析技术将膜带的湿度变化与其温度变化相关联,可为设计干燥工艺提供合理的依据;通过固相核磁共振技术,测量湿组份中水分子层的质子自旋松弛时间,可用来半定量计算膜带中的可除去结合水和自由水及不可除去结合水的比例。

SOFC中Ni-YSZ阳极催化剂上的CH_4吸附活化机理研究

分别在600℃、700℃和800℃原位动态下,Ni-YSZ阳极催化剂上吸附CH4的DR FT-IR谱表明,在2937和2860cm-1的吸收峰分别对应于CH3反对称和CH3对称伸缩振动吸收,这是CH4在Ni-YSZ阳极的Ni金属活性位上发生解离脱氢所致,说明CH4可发生解离生成中间物种CHx(x=1～3)。计算结果表明,在CH4分子与金属Ni阳极催化剂的相互作用的四种可能途径中,前三种反应途径可能得到的中间体构型均不能收敛,从而前三种反应途径发生的可能性很小。而优化第四种反应途径时却得到了稳定的中间体构型。这表明,CH4中靠Ni端较近的C-H键已被Ni原子微弱地活化,一个强束缚的原子-分子复合物NiCH4已形成,使得CH4的Td对称性降到C2v的对称性,从而使得红外禁阻的谱带发生分裂并可在实验检测到。本计算结果与实验所发现的事实相一致。

MnCo_2O_4涂层对SUS430合金连接体的表面改性研究

采用溶胶–凝胶法制得MnCo_2O_4纳米粉体,通过XRD和TEM分析了粉体的物相和形貌;通过添加适量乙基纤维素和松油醇经研磨制成浆料,并采用丝网印刷法涂覆于SUS430基片上,在900℃下95%N_2+5%H_2气氛中保温3 h,再于800℃空气气氛中保温10 h烧结得到涂层。采用SEM对涂层的表面和断面进行了观察,在750℃空气气氛下测试了SUS430/Mn Co_2O_4样品的导电性能和抗氧化性能,最后采用EDS对涂层的断面进行分析。结果表明:MnCo_2O_4粉体为单一的立方尖晶石相,晶粒大小均匀,粒径约150 nm;Mn Co_2O_4涂层致密,与基体紧密结合且厚度均匀。SUS430/MnCo_2O_4样品在750℃空气气氛下经1000 h氧化后,氧化增重量仅为0.15 mg/cm^2,是SUS430合金氧化增重量的1/6;面比电阻值为0.026?·cm^2,比SUS430合金的面比电阻值低了两个数量级;EDS结果表明:Cr元素主要分布在涂层与合金的界面,在涂层内部无分布。研究显示,Mn Co_2O_4涂层能显著降低SUS430合金基体的氧化速率,有效改善其在高温下的导电性能,并成功抑制Cr元素的挥发。

固体氧化物燃料电池YSZ电解质水系流延膜片的热风干燥研究

在各种温度下,研究初始厚度为0.4mm(±0.03)的YSZ流延膜片薄层热风干燥的一般规律。干燥受风速的影响都较大,风速越高,干燥速度越快;风速越低,干燥速度越慢;在干燥后期,三个不同的风速水平对干燥过程的影响几乎没有明显差异。流延膜片越厚,干燥速度越慢;而流延膜片厚度越小,干燥速度越大;过高的风温风速会使流延膜片性能质量降低;热风干燥的参数必须考虑实际生产中产品的质量要求设定;所求得的Page模型能够正确反映水溶胶胶层薄层干燥规律,可用于实际生产工艺的基础参考数据。