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更新時間：2025.05.17
固體氧化物電解池用Ba-Ca-Si-Al系微晶玻璃密封材料

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研究了用于固體氧化物電解池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)密封材料的Ba-Ca-Si-Al體系的基本物理性能,及其與鐵素體鋼連接體界面穩(wěn)定性的問題,重點(diǎn)研究該玻璃體系與連接體材料在氧化氣氛下的界面反應(yīng)情況。該體系密封材料的玻璃結(jié)晶溫度在780℃左右,玻璃軟化點(diǎn)約為750℃。在20～700℃內(nèi),基礎(chǔ)玻璃的熱膨脹系數(shù)均值為9.25×10~(-6)K~1,能很好滿足密封SOEC的基本要求。在工作溫度下,在氧化氣氛下燒結(jié)3h后沒有出現(xiàn)裂紋。在密封玻璃和連接體的界面兩側(cè)未發(fā)現(xiàn)明顯地相互擴(kuò)散的現(xiàn)象,在界面處沒有擴(kuò)散反應(yīng)發(fā)生;在靠近界面的玻璃中有很多細(xì)小的BaAl_2Si_2O_8晶相生成,且隨著保溫時間的增加,該晶體含量有所增加,其起到了阻止界面兩側(cè)元素相互擴(kuò)散的作用,提高了密封材料與連接體間界面的穩(wěn)定性。

固體氧化物電解池用BaCaAlSi體系玻璃結(jié)構(gòu)和高溫物性

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研究非橋氧含量對固體氧化物電解池用BaCaAlSi體系玻璃結(jié)構(gòu)變的影響,研究幾種BaCaAlSi玻璃的高溫物理性能。首先利用紅外光譜分析不同組分對玻璃結(jié)構(gòu)中的鍵性影響,分析不同成分玻璃中的非橋氧數(shù)量的多少。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨氧硅比的變大,非橋氧的數(shù)量隨之增加,同時發(fā)現(xiàn)玻璃基本物理性能也跟著發(fā)生變化,玻璃軟化點(diǎn)也隨之降低,1、2、3號玻璃軟化點(diǎn)分別為752,675,650℃,同時玻璃的高溫粘度和表面張力也隨之降低,而玻璃的熱膨脹系數(shù)則增加,其中2、3號玻璃的平均熱膨脹系數(shù)都超過10.0×10-6K-1。用高溫電鏡觀察玻璃從室溫到熔融溫度的物性變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)隨堿土金屬氧化物的含量增加,玻璃表面平滑點(diǎn)溫度也隨之降低。

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