SrO–MgO–SiO₂微晶玻璃密封胶

长期高温服役不失效

针对SOFC密封体系，研究其在750°C下运行1800小时后的界面相变与力学性能演变，揭示结晶和渗透对界面应力的影响机制。

Hu, Kai · Jiankang, Zhou · Xiucheng, Zhang · Liu, Zhihui · Xing, Xiang · 王玉明 · Wang, Zixi

Journal of Power Sources 2024

参数信息

玻璃模量（运行0小时）

104.5 GPa

玻璃模量（运行1800小时）

129.8 GPa

Ni-YSZ界面模量

128.3 GPa

430不锈钢模量

191.1 GPa

玻璃/阳极侧界面压应力

−755.2 MPa

玻璃/互连侧界面压应力

−587.1 MPa

技术优势

界面应力可精确计算

建立的阳极/玻璃/互连层间应力模型能够精确计算玻璃/阳极侧与玻璃/互连侧界面的压应力大小，为密封结构设计提供定量依据。

损伤敏感区已明确

研究发现SrO–MgO–SiO₂玻璃靠近Ni-YSZ和430不锈钢两侧的结晶区成为应力损伤敏感区域，并在层间应力作用下发生开裂，为优化密封结构提供了明确靶点。

力学演化规律清晰

明确了运行0、100、1800小时后玻璃、Ni-YSZ界面和430不锈钢模量的变化规律，并揭示结晶相Sr₂MgSi₂O₇是玻璃模量提升的关键因素，有助于预测长期服役行为。

应用场景

• 固体氧化物燃料电池密封：用于SOFC电堆，防止燃料与空气泄漏，确保长期高温运行稳定性。
• 高温陶瓷密封：为高温陶瓷部件提供密封，抵抗热循环和长期高温环境。
• 高温结构材料：作为密封材料使用，其模量随结晶相增加，可用于预测长期结构稳定性。
• 高温力学测试：提供高温下界面模量和应力数据，用于评估密封体系可靠性。