マイクロ波プロセスによるサンドイッチ型セラミック積層体の材料設計と機能制御

采用微波加工的夹层陶瓷层压板的材料设计和功能控制

基本信息

批准号：
19033002
负责人：
松田元秀
金额：
$ 8万
依托单位：
Kumamoto University (2008)Okayama University (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、マイクロ波の吸収性の違いによって生じる熱的非平衡反応場を積極的に利用して、サンドイッチ型構造を持つセラミックス積層体のマイクロ波プロセッシングを検討した。具体的には、セラミックサンドイッチとして、緻密な電解質と一対の多孔質な電極からなる固体酸化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell : SOFC)を検討対象材として以下の2点に関して研究に取り組んだ。1. アノード用多孔質基板と電解質膜のマイクロ波共焼成2. 電解質上へのカソードおよびアノード材のマイクロ波同時焼き付け以下に、得られた知見の概要を上記の検討項目ごとに記す。1. マイクロ波共焼成によって得た電極支持型電解質膜を用いて単セルを試作し、発電特性を検討した結果、電気炉を用いて行った通常加熱で得た試料に比べ、高い発電特性が得られることがわかった。その要因をインピーダンス技法を用いて解析したところ、マイクロ波プロセスによって(1)アノード基板内で電極反応場が増加したことと、(2)アノードと電解質との界面での抵抗が低減したことが示唆された。2. マイクロ波プロセスおよび通常の電気炉加熱プロセスで得た試料を用いてそれぞれ単セルを試作し、その発電特性を検討した結果、前者のプロセスを採用した場合の方が、わずかながら発電特性が低くなるもののより低温で焼き付けが可能であることがわかった。これは、マイクロ波加熱特有の内部加熱による効果的な熱利用の結果であると考察された。

在这项研究中，我们通过积极利用微波吸收差异产生的热非平衡反应场，研究了具有夹层结构的陶瓷层压板的微波加工。具体来说，我们使用固体氧化物燃料电池（SOFC）研究了以下两点，该电池是由致密电解质和一对多孔电极组成的陶瓷夹层。 1.阳极多孔基材和电解质膜的微波共烧 2.阴极和阳极材料在电解质上的微波共烧下面是针对上述每个考虑因素获得的发现的总结。 1.使用通过微波共烧获得的支撑电极的电解质膜制作单电池并检查其发电特性，结果发现该电池比使用普通加热获得的样品具有更高的发电特性。我发现我可以得到它。使用阻抗技术对因素的分析表明，微波过程（1）增加了阳极基板内的电极反应场，并且（2）降低了阳极和电解质之间的界面处的电阻。 2.使用通过微波工艺和普通电炉加热工艺获得的样品对单电池进行原型设计并检查其发电特性，结果发现，采用前一种工艺时，发电特性稍好。发现烘烤可以在较低的温度下进行，尽管温度较低。这被认为是微波加热特有的内部加热有效利用热量的结果。