一种多功能气相淀积装置及固体氧化物燃料单电池制法

摘要

本发明多功能气相淀积装置及原位制备固体氧化物燃料电池单电池的方法，特征是采用集金属β-二酮金属鳌合物固体源化学气相淀积、源物质溶液气溶胶化学气相淀积、以及等离子强化、紫外光源活化反应物种、热光源辅助样品加热技术于一体的多功能气相淀积装置；以预先制备的多孔支撑体阳极或阴极为衬底，采用气相淀积技术或多种技术联合，在600-1000℃、原位、依次制备单电池的各功能陶瓷膜层。本发明避免了多层高温共烧易出现的变形、裂纹或残余应力，单电池各层的组成和微结构易控，制备效率高；使用的源物质腐蚀性小，易于制备，来源广泛；本发明既适用于管状固体氧化物单电池的制备，又适用于平板型单电池的制备。

主权项

1.一种多功能气相淀积装置，其特征在于：石英反应腔(1)、真空腔(2)以及连接于真空腔(2)下端的真空泵(3)构成立式淀积反应器；管状石英反应腔(1)的下端与真空腔(2)的上底密封连接；石英反应腔(1)的上端与多通连接件(4)密封连接；多通连接件(4)的其它接头分别与金属有机化合物固体源化学气相淀积的源物质进样系统(5)、源物质溶液气溶胶化学气相淀积或金属盐溶液静电辅助的气相淀积的进样系统(6)以及反应气体的进样系统(7)连接；石英反应腔(1)内的样品台(8)固定于加热器(9)之上，加热器(9)固定于托盘(10)之上，托盘(10)固定于样品台支撑杆(11)的顶端；样品台(8)和加热器(9)的中心孔内安装衬底测温热电偶(12)；样品台支撑杆(11)的下端从真空腔(2)的下底板中心孔穿出与位于真空腔(2)下方的样品台旋转、升降系统(13)定位动连接；样品台旋转、升降系统(13)系统由安装固定板(13-1)、升降电极(13-2)、推动螺杆(13-3)、推动板(13-4)、导向杆(13-5)、位置传感器(13-6)，以及安装固定于推动板(13-4)上并与样品台支撑杆(11)下端轴连接的样品台旋转电极(13-7)组成；样品台支撑杆(11)与真空腔(2)的下底板之间由密封组件(14)密封；在石英反应腔(1)的外面，对应于样品台上方淀积反应区位置，是射频等离子体电源的输出负载(15)；在石英反应腔(1)的周围有防护筒(16)，防护筒(16)的上端有一个顶板(17)；顶板(17)的下面安装热光源(18)和紫外光源(19)；热光源(18)的光直射石英反应腔(1)内样品台(8)上的衬底，紫外光源(19)的光直射石英反应腔(1)内样品台(8)上方的淀积反应区；测温热电偶(12)的引线和加热器(9)的电源线穿过支撑杆(11)，并从支撑杆(11)下段的管壁上穿出，与安装在支撑杆(11)下段、可与支撑杆(11)一起旋转和升降的电联接器(20)上不同的相互电绝缘的接电环联接；电联接器(20)的每一个接电环上有一个与可以上、下移动，但不能随之旋转的滑动电联接头(21)，电联接器(21)与控温仪(22)之间导线联接。