[發明專利]用于SOFC堆疊體的薄細顆粒化的并且全致密的玻璃-陶瓷密封物

無效

• 申請號: 201080063977.8
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102763260A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: S·S·帕瑞哈;G·奎爾;M·姬熙
• 申請（專利權）人: 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司
• 主分類號: H01M8/12
• 分類號: H01M8/12;C09K3/10;C04B35/01;H01M8/02
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

1.一種固體氧化物陶瓷，包括：

a)一個限定了表面的基底，該基底包括至少一種選自下組的材料，該組由以下各項組成：氧化釔穩定的氧化鋯（YSZ）、鈦酸鑭鍶（LST）、錳酸鑭鍶（LSM）、以及氧化鎳-YSZ復合材料；以及

b)一種涂覆該表面的至少一部分的密封物，該密封物包括一個硅鋇石（BaO·2SiO₂）晶相、一個六方鋇長石（BaO·Al₂O₃·2SiO₂）晶相，以及剩余的玻璃相，其中該密封物在所述表面處具有等于或小于該基底的熱膨脹系數。

2.如權利要求1所述的固體氧化物陶瓷，其中該玻璃組合物在約20°C/min的加熱速率下具有的玻璃結晶溫度與玻璃化轉變溫度之間的差異在約200°C與約400°C之間的范圍內。

3.如權利要求2所述的固體氧化物陶瓷，其中該玻璃組合物包括具有在約200nm與約50μm之間范圍內的平均粒徑（d₅₀）的晶體。

4.如權利要求3所述的固體氧化物陶瓷，其中該SiO₂:BaO的摩爾比是在約1:1與約4:1之間。

5.如權利要求4所述的固體氧化物陶瓷，其中存在的Al₂O₃的量是在約3.5mol%與約12mol%之間的范圍內，并且其中該SiO₂:BaO的摩爾比是在約1:1與約4:1之間的范圍內。

6.如權利要求5所述的固體氧化物陶瓷，其中該SiO₂:BaO的摩爾比是約2:1。

7.如權利要求1所述的固體氧化物陶瓷，其中該密封物的厚度是在室溫下在約1μm與約500μm之間的范圍內。

8.如權利要求7所述的固體氧化物陶瓷，其中該密封物的厚度是在室溫下在約10μm與約250μm之間的范圍內。

9.如權利要求8所述的固體氧化物陶瓷，其中該密封物的厚度是在室溫下在約20μm與約100μm之間的范圍內。

10.如權利要求3所述的固體氧化物陶瓷，其中這些晶體的平均粒徑（d₅₀）是在約200nm與約5μm之間的范圍內。

11.如權利要求10所述的固體氧化物陶瓷，其中這些晶體的平均粒徑（d₅₀）是在約500nm與約2μm之間的范圍內。

12.一種用于密封固體氧化物陶瓷的表面的至少一部分的方法，該方法包括如下步驟：

a)形成一種玻璃組合物，該組合物在加熱時將形成硅鋇石（BaO·2SiO₂）晶相、六方鋇長石（BaO·Al₂O₃·2SiO₂）晶相，以及一個剩余的玻璃相；

b)將該玻璃組合物研磨以產生一種玻璃粉末，該粉末具有在約500nm與約100μm之間范圍內的平均粒徑（d₅₀）；

c)將該玻璃粉末與一種粘合劑以及液體進行混合以形成一種漿料；

d)用該漿料涂覆該固體氧化物陶瓷的表面的至少一部分，該表面由一個基底限定，該基底包括至少一種選自下組的材料，該組由以下各項組成：氧化釔穩定的氧化鋯（YSZ）、鈦酸鑭鍶（LST）、錳酸鑭鍶（LSM）、以及氧化鎳-YSZ復合材料；

e)將該涂覆的固體氧化物陶瓷零件的涂層進行燒結；并且

f)將該固體氧化物陶瓷零件的涂層加熱以形成具有在約200nm與約50μm之間范圍內的平均粒徑（d₅₀）的晶體，由此形成了密封的固體氧化物陶瓷零件，其中該密封物在所述表面處具有等于或小于該基底的熱膨脹系數。

13.如權利要求12所述的方法，其中該玻璃組合物在約20°C/min的加熱速率下具有的玻璃結晶溫度與玻璃化轉變溫度之間的差異在約200°C與約400°C之間范圍內。

14.如權利要求12所述的方法，其中燒結該涂覆的固體氧化物陶瓷零件在小于約3MPa的壓力下進行。

15.如權利要求12所述的方法，其中加熱該固體氧化物陶瓷零件的涂層以形成晶體在小于約3MPa的壓力下進行。