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關(guān)鍵詞：OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)，SOFC，SOFC單電池制備，超高壓納米均質(zhì)機(jī)

固體氧化物燃料電池（SOFC）作為一種高效、清潔的能源轉(zhuǎn)換裝置，其核心性能取決于單電池的制備質(zhì)量。單電池需具備均勻的厚度和穩(wěn)定的離子傳導(dǎo)性能，其中膜厚的精準(zhǔn)控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)——過(guò)厚會(huì)增大離子傳輸阻力，降低電池功率密度；過(guò)薄則易出現(xiàn)針孔、裂紋等缺陷，導(dǎo)致電池短路失效。傳統(tǒng)膜厚監(jiān)控方法（如離線稱(chēng)重法、螺旋測(cè)微法、渦流法、截面顯微鏡觀察法）存在滯后性強(qiáng)、破壞樣品、無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)控等弊端，難以滿足規(guī)模化制備的高精度要求。OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)憑借其在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、非接觸測(cè)量、高精度反饋等優(yōu)勢(shì)，為SOFC單電池制備提供了高效的質(zhì)量管控解決方案，有效提升了制備工藝的穩(wěn)定性與產(chǎn)品合格率。

一、OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)量原理和特點(diǎn)

OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理是：在涂層表面用一個(gè)短而強(qiáng)烈的光脈沖進(jìn)行加熱，熱量將散發(fā)到更深的區(qū)域而再次冷卻。涂層越薄，溫度下降越快。隨時(shí)間變化的溫度曲線用快速、高靈敏度的傳感器記錄，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的涂層厚度。其中傳感器可根據(jù)制備場(chǎng)景靈活調(diào)整安裝位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同制備工藝的適配。

SOFC單電池的制備通常采用 “分層成型 + 共燒結(jié)" 工藝，其中陰極（LSCF）、電解質(zhì)（YSZ）、陽(yáng)極（Ni-YSZ）均需先通過(guò)電子漿料制備（如分散、均質(zhì)），再通過(guò)流延、絲網(wǎng)印刷等方式成型，最終燒結(jié)復(fù)合為一體。針對(duì)SOFC單電池常用的制備工藝，OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的兼容性：對(duì)于流延成型工藝，探頭可安裝于流延機(jī)刮刀后方，實(shí)時(shí)檢測(cè)濕膜厚度，結(jié)合干燥收縮率模型推算干膜最終厚度；對(duì)于絲網(wǎng)印刷工藝，探頭可集成于印刷機(jī)刮刀組件或機(jī)架上，隨印刷動(dòng)作同步完成膜厚檢測(cè)。此外，系統(tǒng)支持自定義膜厚閾值，當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍時(shí)，可立即觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，并向制備設(shè)備控制系統(tǒng)輸出反饋指令，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)控。

二、OptiSense膜厚監(jiān)控系統(tǒng)在SOFC單電池制備中的具體應(yīng)用

1. 流延成型工藝中的膜厚管控

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