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）元件制造和裝配簡單，功率密度高，是目前研究的熱點。由于平板式SOFC中需要密封的面積大，對密封材料要求苛刻，高溫密封一直是制約平板式SOFC應用的技術瓶頸之一。因此，探索和開發(fā)質量穩(wěn)定可靠的密封材料對于推動SOFC的發(fā)展具有重要意義。
　　 本工作采用流延成型技術制備了新型的Al2O3基密封材料，并以壓密封方式實現(xiàn)中溫平板型SOFC的密封。具體研究工作及結論如下：
　　 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、粘結劑和增塑劑，對Al2O3基密封材料流延成型工藝進行了系統(tǒng)研究與優(yōu)化。結果表明，鯡魚油對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（增塑劑與粘結劑的質量比）的增加而急劇減小，當R值為1時，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；通過對漿料進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；進一步調整粘結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。
　　 在此基礎上，模擬密封材料的實際使用環(huán)境，在自行設計的密封材料氣密性測試裝置上，對Al2O3基密封材料在800℃下的漏氣率進行了檢測，借助掃描電子顯微鏡觀察了材料的微觀形貌，分析了Al微粉的加入對材料密封性能的影響。結果表明，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