固體氧化物燃料電池壓縮密封材料的研究.pdf

1、平板式固體氧化物燃料電池（SOFC）元件制造和裝配簡(jiǎn)單，功率密度高，是目前研究的熱點(diǎn)。由于平板式SOFC中需要密封的面積大，對(duì)密封材料要求苛刻，高溫密封一直是制約平板式SOFC應(yīng)用的技術(shù)瓶頸之一。因此，探索和開(kāi)發(fā)質(zhì)量穩(wěn)定可靠的密封材料對(duì)于推動(dòng)SOFC的發(fā)展具有重要意義。
　　 本工作采用流延成型技術(shù)制備了新型的Al2O3基密封材料，并以壓密封方式實(shí)現(xiàn)中溫平板型SOFC的密封。具體研究工作及結(jié)論如下：
　　 首先以Al2O

2、3微粉和Al微粉為主要原料，選擇合適的溶劑、分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑，對(duì)Al2O3基密封材料流延成型工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究與優(yōu)化。結(jié)果表明，鯡魚(yú)油對(duì)Al2O3微粉的分散效果是最好的，其最佳加入量為1.5～2wt％；漿料的粘度隨R值（增塑劑與粘結(jié)劑的質(zhì)量比）的增加而急劇減小，當(dāng)R值為1時(shí)，漿料流變性能最佳；提高溶劑中二甲苯的含量，有利于降低溶劑揮發(fā)的速率，可有效消除密封材料表面的淺紋；通過(guò)對(duì)漿料進(jìn)行真空除氣處理和添加少量除泡劑，可以完全消除密封

3、材料表面的凹坑；進(jìn)一步調(diào)整粘結(jié)劑與增塑劑比例及加入量，選擇合適的干燥工藝，可以制備出厚度均勻、表面光滑平整且柔韌性良好的Al2O3基密封材料。
　　 在此基礎(chǔ)上，模擬密封材料的實(shí)際使用環(huán)境，在自行設(shè)計(jì)的密封材料氣密性測(cè)試裝置上，對(duì)Al2O3基密封材料在800℃下的漏氣率進(jìn)行了檢測(cè)，借助掃描電子顯微鏡觀察了材料的微觀形貌，分析了Al微粉的加入對(duì)材料密封性能的影響。結(jié)果表明，Al2O3基密封材料的漏氣率隨外加壓力的增加呈小幅下降趨勢(shì)