本書對固體氧化物燃料電池在工作過程中的熱應力和界面強度進行了系統(tǒng)介紹。全書共6章,內(nèi)容主要包括緒論、陽極功能層的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電池熱應力的影響、考慮界面層的電池界面熱應力分析、界面形函數(shù)對波紋型電池界面強度的影響、平板型和波紋型電池的界面裂紋擴展分析以及總結(jié)與展望。本書是作者在多年本領域工作的基礎上分析總結(jié)而成的,其內(nèi)容覆蓋了固體氧化物燃料電池在工作過程中的知識專題及新能源發(fā)展方向。
本書適合高等院校相關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生閱讀,也可供從事固體氧化物燃料電池耐久性、穩(wěn)定性研究的科技工作者和工程技術(shù)人員參考使用。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 固體氧化物燃料電池
1.2.1 工作原理
1.2.2 結(jié)構(gòu)類型
1.2.3 常用材料
1.2.4 制備過程和工作過程
1.3 功能梯度層
1.4 界面層
1.5 界面強度的表征方法
1.6 本章小結(jié)
第2章 陽極功能層的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電池熱應力的影響
2.1 概述
2.2 電池模型
2.2.1 幾何模型
2.2.2 材料模型
2.2.3 陽極功能層的材料屬性
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 模型準確性驗證
2.3.2 陽極功能層的結(jié)構(gòu)參數(shù)對陽極最大軸向應力的影響
2.3.3 陽極功能層的結(jié)構(gòu)參數(shù)對電解質(zhì)最大壓應力的影響
2.3.4 陽極功能層的結(jié)構(gòu)參數(shù)對界面應力的影響
2.3.5 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下溫度對陽極最大軸向應力的影響
2.4 本章小結(jié)
第3章 考慮界面層的電池界面熱應力分析
3.1 概述
3.2 熱力學模型
3.2.1 界面層的形成機理
3.2.2 界面層的材料屬性
3.2.3 界面熱應力的理論模型
3.3 有限元模型
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 有限元模擬結(jié)果與理論結(jié)果的比較
3.4.2 陽極一電解質(zhì)界面與陰極一電解質(zhì)界面的熱應力比較
3.4.3 陽極功能層對界面熱應力的影響
3.4.4 界面層厚度對界面熱應力的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 界面形函數(shù)對波紋型電池界面強度的影響
4.1 概述
4.2 理論模型
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同幾何參數(shù)下剝離力隨橫坐標的變化情況
4.3.2 不同界面形函數(shù)對剝離力的影響
4.3.3 不同界面形函數(shù)對剝離力極值的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 平板型和波紋型電池的界面裂紋擴展分析
5.1 概述
5.2 平板型和波紋型電池的分析模型
5.2.1 兩種電池的結(jié)構(gòu)模型
5.2.2 電池裂紋擴展的有限元模型
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 平板型和波紋型電池的熱應力比較
5.3.2 平板型和波紋型電池的裂紋擴展情況比較
5.3.3 平板型和波紋型電池的界面能量釋放率比較
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
名詞索引