BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2中温SOFC封接玻璃的失效性分析与性能改进研究

作     者：王逸宣 刘亮光 余辉 陈猛 胡娴杰 

作者机构：海南大学材料科学与工程学院 景德镇学院生物与环境工程学院 

出 版 物：《陶瓷学报》 (Journal of Ceramics)

年 卷 期：2024年第4期

页      面：775-781页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51962003 U22A20125) 

主　　题：中温固体氧化物燃料电池 封接玻璃 失效性 热稳定性 致密度 

摘      要：热稳定性及致密度是影响中温固体氧化物燃料电池封接玻璃实际应用的两大重要因素。通过传统固相熔融退火法制备32.96BaO-14.45CaO-4.87Al2O3-14.62B2O3-33.10SiO2（BCS1）基础玻璃，采用X射线衍射分析、扫描电镜、高温显微镜等表征手段来探究其封接失效原因，并提出改进方法，以获得性能稳定的致密封接材料。结果表明，BCS1基础玻璃中的六方BaAl2SiO8，经1073 K热处理会转变为低膨胀单斜相，造成基础玻璃与Ni-YSZ阳极的热膨胀系数不匹配，再者BCS1玻璃易过烧发泡，内部存在的大量孔隙容易引发气体泄漏。通过额外增加Al2O3含量，可以提高封接玻璃的热稳定性、热匹配性和致密性，并使封接玻璃与Ni-YSZ阳极具有良好的界面结合。该研究为中温固体氧化物燃料电池封接玻璃的性能改进提供了有效的途径，有助于推动该领域技术的发展和应用。