SSC5基陶瓷仿生抗热震结构构筑及其性能研究文献综述
2020-04-18 20:55:18
摘要 Sm0. 5Sr0. 5CoO3 ( SSC5)陶瓷是一类具有良好热稳定性和电化学性能的钙钛矿氧化物,在太阳能热发电等方面具有良好的发展前景,但这种陶瓷材料的抗热震性能有待进一步提高。
贝壳珍珠层是一种天然的层状结构复合材料,类似”砖和泥”的软硬相交替的层状分级组装结构赋予其优良的力学性能。
因此可通过对SSC5陶瓷进行仿贝壳结构的设计,以提高其抗热震稳定性,使其在实际工业生产中能具有更加优异的应用价值。
关键词 SSC5 仿生陶瓷 贝壳珍珠层 复合材料 1.1 引言 太阳能是清洁、环境友好、储量丰富的可再生能源,将太阳能转化成电能或热能是新能源研究领域的热点之一[1]。
光热转换材料是太阳能热发电系统的关键组件之一,其性能直接影响整个系统的效率、稳定性和制造成本[2]。
理想的光热转换材料应能够将太阳光谱高能区域能量全部吸收并转化为热能,且对外界无热辐射损失,通常将此类材料称为选择性吸收材料[3]。
由于受卡诺效率限制,高的工作温度有利于太阳能热发电系统效率的提高,未来太阳能热发电系统工作温度将由目前的500 ℃左右提升至800~1 000℃,甚至更高[4]。
本课题主要研究目的就是基于光热转换材料的高温化工作环境,以仿生”贝壳”的高韧结构出发,以期同时兼备高效光热转换及抗高温热震的SSC5基选择吸收陶瓷材料。
1.2 新型钙钛矿型氧化物材料SSC5研究 陶瓷材料因具有高熔点、良好的高温力学性能而广泛应用于高温领域。
钙钛矿型氧化物Sm0. 5Sr0. 5CoO3 ( SSC5)具有良好的电化学性能和热稳定性,且具有良好的可见光吸收率和较低的红外热辐射率,被认为是最有前景的中温(500~800℃) 固体燃料电池阴极材料之一[5-6]。