Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃的结构及其封接性能
来源期刊：工程科学学报2011年第12期
论文作者：于立安 杜俊平 韩敏芳 彭苏萍
文章页码：1529 - 1533
关键词：玻璃;硅酸盐;封接材料;结构;固体氧化物燃料电池;
摘 要：研究了Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃体系的结构及封接性能.应用密度泛函理论计算获得了Bi2O3在SiO2玻璃网络中的能量最优结构,从理论上确定了铋作为网络中间体最可能以[BiO3]形式存在,并讨论了Ba2+、Al3+等在玻璃中的作用及其存在的可能结构.结果表明,该玻璃的热膨胀系数在50～530℃温度为11×10-6 K-1,与氧化钇稳定氧化锆（热膨胀系数10.2×10-6 K-1）电解质和不锈钢SUS430（热膨胀系数11.3×10-6 K-1）合金连接体相匹配.对玻璃粉体进行物相分析表明,该硅酸盐玻璃为非晶体,与理论分析相一致.将氧化钇稳定氧化锆电解质和SUS430合金连接体用Bi-Ba-Si-O玻璃在高温下进行封接实验,结果说明三相界面结合紧密,气密性良好.实验选定的Bi-Ba-Si-O玻璃材料基本满足固体氧化物燃料电池对封接材料的要求.
于立安，杜俊平，韩敏芳，彭苏萍
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院煤气化燃料电池联合研究中心
摘 要：研究了Bi2O3-BaO-SiO2-RxOy玻璃体系的结构及封接性能.应用密度泛函理论计算获得了Bi2O3在SiO2玻璃网络中的能量最优结构,从理论上确定了铋作为网络中间体最可能以[BiO3]形式存在,并讨论了Ba2+、Al3+等在玻璃中的作用及其存在的可能结构.结果表明,该玻璃的热膨胀系数在50～530℃温度为11×10-6 K-1,与氧化钇稳定氧化锆（热膨胀系数10.2×10-6 K-1）电解质和不锈钢SUS430（热膨胀系数11.3×10-6 K-1）合金连接体相匹配.对玻璃粉体进行物相分析表明,该硅酸盐玻璃为非晶体,与理论分析相一致.将氧化钇稳定氧化锆电解质和SUS430合金连接体用Bi-Ba-Si-O玻璃在高温下进行封接实验,结果说明三相界面结合紧密,气密性良好.实验选定的Bi-Ba-Si-O玻璃材料基本满足固体氧化物燃料电池对封接材料的要求.
关键词：玻璃;硅酸盐;封接材料;结构;固体氧化物燃料电池;
