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題名 | 不同初始粉末對火焰熔射噴塗製備固態氧化物燃料電池陽極其製程及顯微結構之影響研究=Influence of Feedstock on the Manufacturing Processes and Microstructures of the Flame-sprayed SOFC Anode |
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作者姓名(中文) | 曾涵政; 楊永欽; | 書刊名 | 鑛冶 |
卷期 | 58:4=228 2014.12[民103.12] |
頁次 | 頁110-119 |
分類號 | 468.1 |
關鍵詞 | 火焰熔射; 固態氧化物燃料電池; 陽極; SOFC; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 本研究主要為利用火焰熔射技術(flame spray)製備多孔固態氧化物燃料電池陽極。火焰噴塗方法是熱熔射噴塗方法中較為低溫的製程,具有減少熱應力以及製程簡便的優點。由於火焰熔射噴塗是低溫製程,因此初始粉末的選用就會影響到塗層製備的成敗。SOFC陽極為陶瓷與金屬的複合多孔材料,因此選擇Ni基材料搭配釔安定氧化鋯(8YSZ)。原始粉末分為兩大類,第一類為使用噴霧造粒方法製備的粉末,有NiO/8YSZ、Ni/8YSZ;第二類為熱噴塗商用粉末,鎳包覆石墨粉末(Ni-coated graphite, NiGr)。藉由不同粉末搭配以及噴塗參數的採用來製備陽極塗層。結果顯示,使用NiO/YSZ粉末,可得到均勻、平坦、覆著性佳及孔洞較少的塗層。使用Ni/YSZ粉末,可得到孔洞較多且不平坦的塗層,其與基板覆著性較差。藉由添加NiGr做為造孔劑,與噴霧造粒粉末混合,可利用氧化處理燒除石墨成功提高塗層孔隙率,而燃料電池電極結構中的孔洞,若能使塗層具有連續性的孔洞則將有助於燃料氣體的進入以及反應生成的產物排出;而隨著經過氫氣的還原後,氧化鎳還原反應形成鎳,可以再次增加孔隙率,如此將可增加燃料氣體更快通入陽極中,提升反應速率,進而提升電池效率。 |
英文摘要 | In this study we used various feedstocks to manufacture flamesprayed SOFC anode. Results showed that NiO/YSZ powder can be used to provide a uniform, flat, small pore and good adhesion coating. Ni/ YSZ powder can be used to provide uneven, multi-pore coating with poor adhesion to the substrate. NiO/ YSZ/Na_2CO_3 powders can be used to provide uniform, uneven, good adhesion coating. Ni-coated graphite can be used to provide non-uniform, multi-pore and good adhesion coating. Ceramic YSZ powder can be used to provide uneven coating. NiO/YSZ/ NiGr (1:1:1 wt. %) powder can be used to provide relatively smooth, uniform, and porous structure coating (30-40%). |
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