金属陶瓷半电池

针对阳极支撑SOFC半电池建立烧结翘曲与热应力模拟模型，通过参数优化显著降低翘曲位移和最大热应力。

Tao, Deng · Xiao, Liusheng · Zhu, Jianzhong · Sun, Kaihua · Sun, Zaihong · 韩敏芳 · 谢超 · Jinliang, Yuan

Ceramics International 2023

参数信息

翘曲位移降低率

64.3 %

最大热应力降低率

55.8 %

阳极支撑层最小厚度

550 μm

电解质层最佳厚度

20 μm

技术优势

翘曲大幅减小

通过优化组合参数，翘曲位移降低64.3%，有利于后续电池组装和密封。

热应力显著降低

优化后最大热应力降低55.8%，降低了烧结过程中开裂风险。

关键厚度已明确

阳极支撑层厚度不应小于550 μm，电解质层厚度应保持在20 μm，可直接指导设计。

应用场景

• SOFC电堆制造：降低半电池翘曲和应力，提高电堆组装良率。
• 燃料电池结构优化：提供阳极和电解质层厚度优化指导，避免试错。
• 陶瓷金属共烧：预测共烧过程的应力分布，预防层间开裂。
• 高温电化学器件：优化高温运行器件的结构完整性，延长寿命。