基于BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系探究BaCO3的残余量及其对玻璃热性能的影响

摘要

采用中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC,Intermediate Temperature-Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系探究三种熔制工艺(1300℃保温1 h;1400℃保温1 h;1400℃保温3 h)对玻璃原料BaCO3的残余量及玻璃热性能的影响.利用差热-热重分析(DTA-TG)对配方粉体和不同熔制工艺获得玻璃的热性能进行表征,根据DTA-TG数据进行了计算并验证BaCO3的残余量.通过傅里叶红外光谱、XRD和热膨胀系数测定仪对样品进行了表征.结果表明:采取1300℃保温1 h制备的玻璃中仍有59wt％BaCO3未分解,并且析出的单斜BaAl2Si2O8晶体降低了玻璃的膨胀系数;1400℃保温3 h制备的玻璃由于Al2O3含量增加,玻璃软化点(Ts)明显升高(>800℃),1400℃保温1 h制备的玻璃在室温到玻璃温度转变点范围内的膨胀系数为10.3×10–6 K–1.因此对于本实验玻璃配方,1400℃保温1 h是最为合适的熔制工艺,可以用于SOFC电堆的封接.