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《質(zhì)子導(dǎo)體陶瓷膜制備及其透氫性能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得山東理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：宋健時(shí)間：2012年4月25日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解山東理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位
2、論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)研究生簽名：宋健時(shí)間：2012年4月25日導(dǎo)師簽名：譚小耀時(shí)間：2012年4月25日萬方數(shù)據(jù)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要高溫質(zhì)子導(dǎo)體陶瓷膜，又叫高溫氫離子導(dǎo)體陶瓷膜，是指在高溫（600℃至1000℃）范圍內(nèi)以質(zhì)子為電荷載流子的一種快離子陶瓷導(dǎo)體，是一類重要的功能材料。本論文先應(yīng)用溶膠-凝膠法和低溫燃燒法制備出BaCe0.95Tb0.05O3-α（BCTb）陶瓷粉體，然后采用相轉(zhuǎn)化-燒結(jié)技術(shù)制備出BCTb中空纖維膜管，采用靜壓
3、-燒結(jié)法制備出BCTb和Ni-BCTb對稱陶瓷膜片以及Ni-BCTb非對稱陶瓷膜片，測試了粉體、中空纖維膜以及陶瓷膜片的晶相、形貌、電導(dǎo)率和氫氣透過速率等性能，系統(tǒng)研究了新的高溫質(zhì)子導(dǎo)體陶瓷材料。首先通過溶膠-凝膠-低溫燃燒法制備BaCe0.95Tb0.05O3-α（BCTb）陶瓷粉體，然后采用相轉(zhuǎn)化-燒結(jié)組合工藝制備了致密的BCTb鈣鈦礦中空纖維膜，通過靜壓-燒結(jié)組合工藝制備出了致密的對稱BCTb膜片。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1450℃燒結(jié)的中空纖維膜的機(jī)械強(qiáng)度最高，達(dá)到146Mpa。BCTb中空纖維膜的孔隙率隨著燒結(jié)溫度的提高而逐漸降低。BCTb
4、中空纖維膜和膜片的密度都隨燒結(jié)溫度的提高而逐漸增大。致密膜透氫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，BCTb膜片和中空纖維膜的氫滲透速率都隨著溫度的升高和吹掃氣流量的增大而提高，對于膜片來說，當(dāng)溫度為950℃、吹掃氣流量為80ml/min、進(jìn)料氣是氫氣和氮?dú)獍?:4混合且總-2-1流速是50ml/min時(shí)，膜片的氫氣透過速率能達(dá)到0.013μmol·cm·s（0.018-1-2mL·min·cm）的最大值；當(dāng)溫度是1000℃、吹掃氣流量是30ml/min、進(jìn)料氣是氫氣和氦氣等流速混合且總流速是40ml/min時(shí)BCTb中空纖維膜的氫氣-2-1透過速率能達(dá)到0.42
5、2μmol·cm·s的最大值。在H2氣氛下，經(jīng)過72h的長時(shí)間穩(wěn)定性測試表明，BCTb中空纖維膜在氫氣氣氛下，850℃時(shí)可以連續(xù)工作而性能不會(huì)有很大變化，只是結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一些分相。BCTb中空纖維膜的氧滲透流量實(shí)驗(yàn)證明該材料不適于做透氧材料。其次，通過靜壓-燒結(jié)技術(shù)制備出了Ni-BCTb對稱和非對稱陶瓷膜片。對Ni-BCTb對稱和非對稱陶瓷膜片進(jìn)行了XRD、SEM、電導(dǎo)率和透氫速率等的測定。測試結(jié)果顯示：Ni-BCTb對稱陶瓷膜片在室溫時(shí)的電導(dǎo)率是400S/cm，隨著溫度的升高，電導(dǎo)率逐漸降低。在850℃時(shí)，透過90μm厚致密分離層-1-2N
6、i-BCTb非對稱陶瓷膜片的氫氣透過速率為0.914mL·min·cm，進(jìn)料氣為氫氣和氮?dú)獍?:1流速比混合。表面交換反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對氫氣滲透有著控制性的影響。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明Ni-BCTb非對稱陶瓷膜片在氫氣滲透過程中不是很穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：高溫質(zhì)子導(dǎo)體陶瓷；相轉(zhuǎn)化；中空纖維膜管；氫氣滲透I萬方數(shù)據(jù)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractHigh-temperatureprotonconductingceramicmembrane,alsonamedashigh-temperaturehydrogenionconductingcer
7、amicmembranes,isakindoffastionicconductorwithprotonsasitchargecarriers.Itisaspeciesofimportantfunctionalmaterial.Inthispaper,wepreparedBaCe0.95Tb0.05O3-α(BCTb)ceramicpowder,fabricatedBCTbhollowfibermembranes,andmanufacturedBCTbandNi-BCTbsymmetricalceramicmembranesandNi-BCT
8、basymmetricalceramicmembranes.Inordertograspthepropertiesofceramicpowder,hollowfibermembr
