BSCF陶瓷主要用于SOFC燃料電池陰極材料及高溫氣體分離等,但目前對(duì)于BSCF陶瓷的燒結(jié)技術(shù),通常為無(wú)壓燒結(jié)和熱壓燒結(jié)等,燒結(jié)所需的時(shí)間較長(zhǎng),溫度較高;至于連接通常使用固相擴(kuò)散連接或釬焊連接等方法,也需要高溫長(zhǎng)時(shí)間等較苛刻的工藝條件,同時(shí)還存在可能導(dǎo)致接頭產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力等問(wèn)題。因此本課題選擇在電場(chǎng)輔助條件下,實(shí)現(xiàn)BSCF陶瓷的快速低溫?zé)Y(jié),以及對(duì)BSCF陶瓷的快速低溫連接,即實(shí)現(xiàn)BSCF陶瓷的閃燒和閃連BSCF陶瓷。本課題首先用閃燒方法在電場(chǎng)下對(duì)BSCF陶瓷實(shí)現(xiàn)了低溫快速致密化的燒結(jié)過(guò)程,得到了較為致密的燒結(jié)體;然后用ABAQUS 6.14軟件對(duì)閃燒過(guò)程中試樣的溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,分析了閃燒恒流階段的溫度分布情況,發(fā)現(xiàn)在閃燒試樣中心部分的溫度較高,而靠近表面部分溫度較低,試樣的表面與中心部分存在較大的溫度差;然后探究了環(huán)境溫度、電流密度、燒結(jié)時(shí)間等不同工藝參數(shù)對(duì)閃燒的溫度場(chǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度的升高會(huì)使試樣整體的溫度隨之呈正比升高;燒結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)使試樣整體的溫度隨之升高,且在燒結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)溫度場(chǎng)趨于穩(wěn)定;電流密度的提升會(huì)使試樣整體的溫度隨之升高,試樣最高溫度與電流密度的二次方呈正比。... 

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
    1.2 陶瓷燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈣鈦礦類透氧薄膜陶瓷
        1.2.2 陶瓷燒結(jié)的基本理論
        1.2.3 典型的陶瓷燒結(jié)方法
    1.3 閃連
        1.3.1 陶瓷-陶瓷間的閃連
        1.3.2 陶瓷-金屬間的閃連
    1.4 空氣反應(yīng)釬焊
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容與方案
第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.3.1 BSCF陶瓷粉體的制備
        2.3.2 BSCF陶瓷的閃燒
        2.3.3 閃連BSCF陶瓷
        2.3.4 BSCF陶瓷的空氣反應(yīng)釬焊(RAB)連接
        2.3.5 后處理與表征分析
    2.4 實(shí)驗(yàn)所用到的表征方法
        2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.2 掃描電鏡(SEM)分析
        2.4.3 力學(xué)性能分析:抗剪切強(qiáng)度測(cè)試
第3章 BSCF陶瓷的閃燒及有限元模擬溫度場(chǎng)
    3.1 引言
    3.2 BSCF陶瓷粉體的制備
    3.3 BSCF陶瓷的閃燒
    3.4 對(duì)閃燒溫度場(chǎng)的有限元模擬
        3.4.1 問(wèn)題描述
        3.4.2 基本假設(shè)
        3.4.3 有限元分析基本原理
        3.4.4 有限元模型的建立
        3.4.5 閃燒溫度場(chǎng)的有限元模擬結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 閃連BSCF陶瓷及有限元模擬應(yīng)力場(chǎng)
    4.1 引言
    4.2 閃連BSCF陶瓷
    4.3 對(duì)閃連連接組件應(yīng)力場(chǎng)的模擬
        4.3.1 問(wèn)題描述
        4.3.2 基本假設(shè)
        4.3.3 基本原理
        4.3.4 多場(chǎng)耦合分析
        4.3.5 有限元模型的建立
        4.3.6 閃連應(yīng)力場(chǎng)的有限元模擬結(jié)果
        4.3.7 不同工藝參數(shù)對(duì)連接組件應(yīng)力的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 BSCF陶瓷釬焊接頭殘余應(yīng)力及剪切性能測(cè)試過(guò)程的有限元模擬
    5.1 引言
    5.2 對(duì)空氣反應(yīng)釬焊接頭殘余應(yīng)力的模擬
        5.2.1 問(wèn)題描述
        5.2.2 基本假設(shè)
        5.2.3 基本原理
        5.2.4 有限元模型的建立
        5.2.5 有限元模擬結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3713745