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不同研磨工藝對鋇硅酸鹽玻璃粉末(作為固體氧化物顏料電池密封材料)燒結與發(fā)泡過(guò)程的影響

更新時(shí)間:2024-10-17     閱讀次數:880

研究背景與目的

在制備燒結玻璃、微晶玻璃、玻璃基復合材料及玻璃粘接陶瓷或漿料時(shí),常遇到氣體氣泡形成的問(wèn)題。本研究聚焦于不同研磨工藝對鋇硅酸鹽玻璃粉體燒結及發(fā)泡行為的影響。

 

材料與方法

樣品準備:采用硅酸鹽玻璃粉末作為研究對象,通過(guò)不同的程序處理粉末。

 

圖片

圖片

 

燒結與表征:使用加熱顯微鏡結合X射線(xiàn)衍射(XPD)、差熱分析(DTA)、真空熱提取(VHE)以及光學(xué)和電子顯微鏡技術(shù)來(lái)測量和分析燒結過(guò)程。

 

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環(huán)境控制:考察了在氬氣、氮氣、空氣和二氧化碳等不同氣氛中進(jìn)行球磨和存儲對發(fā)泡現象的影響。

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實(shí)現現象

程度與發(fā)泡關(guān)系:隨著(zhù)程度的增加,發(fā)泡現象顯著(zhù)增強。即使中度球磨的玻璃粉,在空氣中儲存后也能促進(jìn)發(fā)泡。

氣氛效應:雖然樣品被單軸壓制并在空氣中燒結,但氣氛對發(fā)泡有顯著(zhù)影響,其影響程度大致為氬氣≈氮氣<空氣<二氧化碳。

發(fā)泡機理:VHE研究表明,發(fā)泡樣本中的孔隙主要封裝了二氧化碳,即便是在氬氣和氮氣中球磨的粉末也是如此,表明發(fā)泡是由粘附在玻璃粉表面的碳質(zhì)物種引起的。

 

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減少發(fā)泡策略:在水中和含10%鹽酸的環(huán)境中球磨,能顯著(zhù)降低發(fā)泡現象。

 

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結論

?本研究表明,通過(guò)控制條件和氣氛,特別是采用濕法球磨和/或酸性介質(zhì),可以有效減少發(fā)泡問(wèn)題,這對于優(yōu)化SOFC密封材料的制造過(guò)程具有重要意義。

 

 

 

 

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