薄膜反應(yīng)重組器

盡管高溫重組器技術(shù)已取得了很大的進步，但是，在各組件的性能、制造費用、使用壽命等方面還存在許多問題。這些問題及缺點在相當(dāng)大的程度上制約了SOFC的發(fā)展。目前存在的問題主要有：

（1）傳統(tǒng)的SOFC工作溫度太高，材料昂貴，電池密封難；

（2）傳統(tǒng)的固體電解質(zhì)YSZ的離子導(dǎo)電率在中溫范圍內(nèi)較低；

（3）高溫下電極與電解質(zhì)反應(yīng)而使電池性能下降；

（4）對電池各部件的熱穩(wěn)定性、高溫強度、電子導(dǎo)電率、熱膨脹匹配、化學(xué)穩(wěn)定性等要求較高，材料選用受到限制。

當(dāng)SOFC的工作溫度降至600~800度，不僅能提高電極的穩(wěn)定性，選用較廉價的材料，降低電池對材料的依賴及成本，減小熱應(yīng)力，提高電池穩(wěn)定性，延長電池壽命，真正使重組器走向商業(yè)化。

實現(xiàn)SOFC中溫化有以下三個途徑：①電池元件的薄膜化：②選用適于在中低溫條件下工作的電解質(zhì)：③降低電極過電位。目前，在現(xiàn)有材料體系基礎(chǔ)上降低SOFC工作溫度的主要途徑是使電池元件薄膜化，其中的關(guān)鍵是使YSZ電解質(zhì)的薄膜化，如何制各性能合適的YSZ薄膜是人們研究的熱點和難點。。

對于電解質(zhì)的厚度，理論上講是厚度越小，電解質(zhì)電阻越小，電池功率密度越大。但實際上，考慮到電解質(zhì)致密度、熱匹配和化學(xué)穩(wěn)定性，電解質(zhì)薄膜應(yīng)具有一定的厚度。

制各YSZ薄膜的方法很多，主要有化學(xué)方法、物理方法和陶瓷成型方法三大類。

1、化學(xué)方法

化學(xué)方法主要包括化學(xué)氣相沉積，電化學(xué)氣相沉積，溶膠一凝膠法，噴霧熱解法等。

化學(xué)氣相沉積是利用氣態(tài)物質(zhì)在固體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的方法。其過程如下：反應(yīng)氣體輸運到基底表面，被基底表面吸收，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)產(chǎn)物。

CVD方法被廣泛用于微電子器件的制作，其優(yōu)點是便于制備各種單質(zhì)或化合物材料及各種復(fù)合材料的薄膜，制得的薄膜純度較高、致密性較好。CVD方法特別適于在其他方法難以沉積的位置上沉積薄膜。

CVD方法的缺點是反應(yīng)溫度較高，反應(yīng)過程中存在腐蝕性氣體（如鹵素化合物），沉積率相對較低。EVD方法是CVD方法的一種改進形式，它以電化學(xué)勢能梯度作為生長的驅(qū)動力，在多孔襯底上生長離子電導(dǎo)或電子電導(dǎo)的致密性薄膜。其優(yōu)點是所得的膜厚薄均勻，適用于制作SOFC中各種厚度的膜：缺點是反應(yīng)溫度較高，有腐蝕性氣體存在，沉積率較低，并且設(shè)備成本高。

2、物理方法

物理方法主要包括物理氣相沉積技術(shù)、噴涂技術(shù)等。

物理氣相沉積是多種濺射技術(shù)的通稱。該法是利用高能粒子撞擊固體表面，在與固體表面的原子或分子進行能量交換后，從固體表面飛出沉積到基片表面形成薄膜的方法。它包括射頻濺射、直流反應(yīng)磁控濺射、粒子束增強沉積等。濺射沉積具有工藝溫度較低，沉積速度快，與基底附著性好，薄膜組織致密，易控制等優(yōu)點，但是由于使用真空系統(tǒng)，造價較高。

噴涂技術(shù)是將涂覆材料加熱到氣態(tài)，并以較高的速率噴射到樣品表面形成薄膜。依據(jù)材料和所需的涂層性質(zhì)的不同，噴涂技術(shù)可分為火焰噴涂，空氣等離子體噴涂，低壓等離子體噴涂，爆炸火焰噴涂，電弧噴涂，以及高速氧燃料噴涂等。2100433B

在廣義的燃燒重組器概念中，家用的熱水器、煤氣灶，乃至打火機等都可以認為是燃燒重組器的一種。高壓燃燒重組器的特點在于利用高壓使燃料與空氣充分混合，其中按其工作原理，可以將高壓燃燒重組器定義為是一種將物質(zhì)通過燃燒這一化學(xué)反應(yīng)方式轉(zhuǎn)化熱能的一種設(shè)備，即將空氣與燃料通過預(yù)混裝置按適當(dāng)比例混兌以使其充分燃燒。

高壓燃燒重組器根據(jù)其不同的屬性，具備多種的分類方式。按燃料方式，分為燃油燃燒器、燃氣燃燒器、輕油燃燒器以及雙燃料燃燒器。其中：在具體的應(yīng)用，燃油燃燒器又將分為輕油燃燒器、重油燃燒器等；燃氣燃燒器則分為天然氣燃燒器、城市煤氣燃燒器等。按燃燒器的燃燒控制方式劃分：單段火燃燒器、雙段火燃燒器、比例調(diào)節(jié)燃燒器。按燃料霧化方式劃分為：機械式霧化燃燒器、介質(zhì)霧化燃燒器；按結(jié)構(gòu)劃分為：整體式燃燒器以及分體式燃燒器。其中分體式燃燒器主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，其主要特征為燃燒系統(tǒng)、給風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等均分解安裝，該種機器主要適合于大型設(shè)備或高溫等特殊工作環(huán)境。 相對而言，商業(yè)用途的燃燒器因生產(chǎn)制造批量化，以及市場供應(yīng)鏈中專業(yè)化程度要求不高，該產(chǎn)品的市場銷售價格相對低廉，而分體式燃燒器因?qū)I(yè)化要求相對較高，以及多數(shù)需要專業(yè)安裝隊伍，市場銷售銷售價格同比則相對高出很多 。

同源重組也稱一般重組，多發(fā)生于兩條DNA鏈的同源區(qū)，同源性愈大，重組愈頻繁。

反應(yīng)器是一種實現(xiàn)反應(yīng)過程的設(shè)備，用于實現(xiàn)液相單相反應(yīng)過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程。器內(nèi)常設(shè)有攪拌（機械攪拌、氣流攪拌等）裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。