试议溶胶水热法制备纳米YSZ粉末改善工艺-turnitin论文查重

摘要：氧化钇稳定的氧化锆粉体(YSZ粉体)作为燃料电池电解质材料具有很重要的运用价值。制备组分均匀、粒径小、粒度分布窄、比表面积大且团聚少的理想YSZ粉体一直是相关探讨的热点。本探讨探讨了以水热法为主制备YSZ粉体的改善工艺,主要包含以下几方面的工作：(1)采取溶胶凝胶法制备水热反应的前驱体,浅析了反应温度,搅拌速度,滴定速度以及离子浓度对凝胶前驱体稳定性的影响。确定反应温度60℃,搅拌速度600r/min,滴定泵速0.5rpm的工艺参数有利于形成均匀稳定的凝胶系统。对稳定的凝胶前驱体进行水热处理制备获得了相结构主要为单斜相的YSZ粉体。(2)利用醋酸作为水解抑制剂,在更高的PH下获得均匀稳定的凝胶前驱体,对此前驱体进行200℃、24h水热处理获得了纯立方相YSZ粉体,并通过扫描电镜观察了粉体的形貌特点(3)利用醋酸作为水解抑制剂,尿素作为均匀沉淀剂,通过两步水热法制备获得了纯立方相YSZ粉体,浅析讨论了尿素浓度、醋酸浓度对粉体相结构的影响。结果表明,尿素均匀沉淀法中提升阳离子浓度和尿素浓度不利于立方相YSZ粉体的形成,但有利于一次晶粒的细化。通过醋酸的水解抑制作用可以有效阻止单斜相YSZ晶粒的偏析,并且提升醋酸浓度也有助于减小一次晶粒的尺寸。(4)尿素均匀沉淀法制得的粉体比溶胶凝胶-水热法制备的粉体颗粒更小更均匀、团聚更少、并且工艺简单,更适合大量生产关键词：水热法论文YSZ粉体论文溶胶-凝胶论文醋酸论文尿素论文

摘要3-4

ABSTRACT4-5

目录5-7

第一章文献综述7-23

1.1 引言7

1.2 燃料电池7-11

1.2.1 燃料电池的进展历程7-8

1.2.2 燃料电池的分类8-9

1.2.3 当前国外燃料电池的进展情况9-10

1.2.4 当前我国燃料电池的进展情况10-11

1.3 固体氧化物燃料电池(SOFC)11-16

1.3.1 固体氧化物燃料电池(SOFC)的组成11-12

1.3.2 固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理和特点12-13

1.3.3 固体氧化物燃料电池(SOFC)的运用13-14

1.3.4 固体氢化物燃料电池(SOFC)的进展情况14-16

1.4 固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料16-22

1.4.1 掺杂氧化铈(DCO)16-17

1.4.2 掺杂LaGaO_317-18

1.4.3 掺杂Bi_2O_318

1.4.4 掺杂ZrO_218-21

1.4.5 SOFC电解质材料进展方向21-22

1.5 本论文的主要内容和革新点22-23

第二章 YSZ粉体的制备及表征策略23-27

2.1 YSZ粉体的制备策略23-25

2.1.1 化学共沉淀法23

2.1.2 溶胶-凝胶法23-24

2.1.3 水热法或溶剂热法24

2.1.4 反胶团法(微乳液法)24-25

2.2 YSZ粉体的表征策略25-27

2.2.1 X射线衍射浅析(XRD)25-26

2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)26-27

第三章溶胶-凝胶前驱体结合水热法制备纳米YSZ粉体27-37

3.1 引言27

3.2 实验部分27-29

3.2.1 实验原料和仪器27-28

3.2.2 实验流程28-29

3.3 结果与讨论29-36

3.3.1 前驱体反应温度对凝胶稳定性的影响29-30

3.3.2 前驱体反应时搅拌速度对凝胶稳定性的影响30

3.3.3 前驱体反应时滴定液的滴定速度对凝胶稳定性的影响30-31

3.3.4 初始待滴定液阳离子浓度对凝胶稳定性的影响31-33

3.3.5 水热产物物相浅析33-36

3.4 本章小结36-37

第四章利用醋酸系统制备纳米YSZ粉体37-45

4.1 引言37

4.2 实验部分37-38

4.2.1 实验原料和仪器37-38

4.2.2 实验内容38

4.3 结果与讨论38-44

4.3.1 尿素浓度对产品物相的影响38-40

4.3.2 醋酸浓度对产品物相的影响40-42

4.3.3 溶胶凝胶前驱体两步水热法样品浅析42-44

4.4 本章小结44-45

第五章结论45-46

试议溶胶水热法制备纳米YSZ粉末改善工艺

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