王琳琳，何　峰，王立格，梅书霞，金明芳，谢峻林

(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉　430070)



BaO对硅酸盐SOFC封接玻璃结构与性能的影响

王琳琳，何峰，王立格，梅书霞，金明芳，谢峻林

(武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉430070)

研究了应用于固体氧化物燃料电池的BaO-Al2O3-SiO2系封接玻璃性能。通过DSC、XRD、SEM及热膨胀仪等方法测试分析了不同温度、不同时间热处理的封接玻璃结构与性能。结果表面：在800 ℃热处理1h后WBa-1、WBa-2、WBa-3的热膨胀系数为10.58×10-6℃-1、10.40×10-6℃-1、10.21×10-6℃-1，热处理5h、10h的WBa-3组的热膨胀系数为10.07×10-6℃-1、10.33×10-6℃-1，与电解质YSZ、金属连接板Crofer22APU热膨胀系数相匹配。热处理后玻璃的析出的晶相主要为针状的钡长石(BaAl2Si2O8),化学稳定性较高。封接玻璃的平均抗折强度可以达到80MPa。对WBa-3组进行了电性能测试，在450 ℃ 、500 ℃下的电阻率分别为2.03×107Ω·cm、8.56×106Ω·cm，对以后的工作有指导作用。

封接玻璃； 固体氧化物燃料电池； 钡长石； 热膨胀系数

1　引　言

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种绿色无污染将燃料的化学能转化为电能的发电装置，有很大的发展前景。它主要有两种形式：管式和平板式。平板式有低消耗高能量密度的优势，但是在高温下，能否保障密封使燃料气与氧气隔绝，并防止气体泄露[1]，成为阻碍平板式固体氧化物燃料电池迅速发展的一大阻碍。

SOFC是在600～1000 ℃下的氧化及还原气氛下长期工作(用作可移动电源和固定电源运行时间分别为5000h和50000h)，这就使得用作SOFC的封接材料需要满足以下条件：① 两者的热膨胀系数(CTE)要接近。即在应用温度范围内封接材料要与SOFC待封接的部件(阴极、阳极、电解质及金属连接板)热膨胀系数接近，相差不能超过±5%，从而应力在安全范围内而不炸裂。……