CN101103478A - 制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法 - Google Patents

制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101103478A
CN101103478A CNA2005800453301A CN200580045330A CN101103478A CN 101103478 A CN101103478 A CN 101103478A CN A2005800453301 A CNA2005800453301 A CN A2005800453301A CN 200580045330 A CN200580045330 A CN 200580045330A CN 101103478 A CN101103478 A CN 101103478A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
glass
oxide
coating
crystallite dimension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800453301A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100568598C (zh
Inventor
卡尔斯滕·阿格斯泰·尼尔森
梅特·索尔旺
彼得·霍尔沃·拉尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMAR
Danmarks Tekniskie Universitet
Original Assignee
TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMAR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMAR filed Critical TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMAR
Publication of CN101103478A publication Critical patent/CN101103478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100568598C publication Critical patent/CN100568598C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C03C27/042—Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C29/00—Joining metals with the aid of glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/025—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of glass or ceramic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028—Sealing means characterised by their material
    • H01M8/0282—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/10—Glass interlayers, e.g. frit or flux
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

一种制造用在SOFC应用中的金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接的方法，所述连接作为基体玻璃粉末和金属氧化物粉末的混合物而被制成。其结果，为了控制粘度和润湿，并同时保持整体性能例如基体玻璃向密封部件的高热膨胀系数，通过添加例如MgO以在金属-涂层界面局部地调节密封部分中所使用的玻璃的固有性能。

Description

制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法
技术领域
本发明涉及一种制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法。所述连接例如可用在固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用中。
背景技术
通常，平板式SOFCs包含堆叠的多个电池，每个电池包含夹在两个电极中间的电解质。每个电池的电极与互连层相接触，该互连层在单电池之间实现了串联。气密密封对燃料电池的性能、耐用性和安全工作至关重要。
由于能够在宽范围内调节玻璃的物理和化学性能，因此玻璃适于作为用于SOFCs的密封材料。已在碱硅酸盐玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、碱土硅酸盐玻璃、碱土铝硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃的组中对不同玻璃和玻璃-陶瓷组合物进行了研究。然而，尽管报道了有希望的结果，但它们中没有一个能够全部满足机械性能例如粘度的要求和热膨胀的匹配以及化学相容性例如润湿和粘合。
关于严格匹配密封剂与密封表面之间的热膨胀系数(CTE)，具有分散到基体玻璃例如碱硼硅酸盐玻璃或铝硅酸钠玻璃中的晶态填充材料的复合密封部已显示出有希望的结果。同时，已获得密封温度下合适的粘度。
然而，仍然需要优化与金属表面的粘合，特别是与金属表面上形成的腐蚀产物膜(scale)的粘合，因为这些取决于工作温度及原始金属的组成和微结构。
金属与玻璃基密封部之间的粘合已有说明，参见Yang，Z；Coyle，C.A.；Baskaran，S.；Chick，LA的″通过在第一金属部分上形成结合涂层、将密封材料涂敷到结合涂层上及将第二部分粘附到密封材料上来制备用在高温电化学装置中的金属与金属和金属与陶瓷的互连(Making metal-to-metal and metal-to-ceramic interconnections for use inhigh temperature electrochemical devices by forming bond coat on firstmetal part，applying sealing material to bond coat，and adhering secondpart to sealing material)″US 2004060967-A1，其中在粘附密封部和另外的元素之前，通过形成单一元素金属结合涂层(金属为Fe、Ni或Co)或通过其中将复合结合涂层相(M-CrAlY)涂敷到金属表面的优选溶液来进行说明。据其所宣称，结合涂层的氧化铝含量对结合涂层性能必不可少，所述氧化铝或来自钢或来自结合涂层。
当将釉瓷粘合到铁合金时，金属元素自身(V、Fe、Ni、Cu、Co和Mo)的氧化物是所谓的底涂层内的公知成分，且其特征在于它们部分地氧化金属铁并形成玻璃质的或混合的氧化物相的能力，其特征通常在于不同氧化态下的树枝状结晶的形成，参见Donald，I.W.，的“玻璃和玻璃-陶瓷对金属的密封部和涂层的制备、性能和化学性(Preparation，properties and chemistry of glass and glass-ceramic-to-metal seals andcoatings)”，J.Mat，Sci.28(1993)，第2841-86页和Eppler，R.A的“釉与玻璃的涂层(Glazes and glass coatings)”，The American CeramicSociety，Westerville，Ohio(2000)。
发明内容
考虑到现有技术的缺点，本发明的目的是提供用在例如SOFC应用中的金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接，通过其可制造边界相从而获得强的结合。
通过一种制造金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接的方法实现了所述目的，该方法能够制造边界相，从而获得不依赖于金属合金组成的强粘合和使用期间逐渐形成的保护性氧化产物膜，其特征在于所述连接以基体玻璃粉末和金属氧化物粉末的混合物形式被制成期望的层厚度，称之为玻璃状连接层，其中这些粉末优选为预定粒度且在粘合剂体系中，在受控条件下于提高的温度中提供粘合，
其中金属氧化物粉末选自：
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化硼；
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化镁；
-0-8wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化钠和氧化钾；
-1-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化锰；
-1-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化镍；
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钒；
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钴；和
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钼；
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化铜。
通过另一制造金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接的方法也实现了所述目的，其特征在于用包含基体玻璃粉末和5μm或更小晶粒尺寸的金属氧化物粉末的混合物制备所述连接。
从属权利要求说明了优选实施方案。
附图说明
下面将参考附图对本发明进行说明。
其中：
图1说明了一般的概念和方法。
图2A-2E说明了制造连接的方法和该方法的具体实施方案。
图3A-3B说明了该方法的具体实施方案。
具体实施方式
下面将对本发明进行更详细的描述。
根据本发明，基体玻璃粉末是具有高热膨胀系数的玻璃基质。基体玻璃粉末优选选自碱铝硅酸盐(NAS)玻璃、碱土铝硼硅酸盐(CAS)玻璃和磷酸盐玻璃(MAP)，为了控制局部润湿性能，向其中添加金属氧化物例如氧化镁，下面称之为玻璃状连接层。
有关铝硅酸钠(NAS)玻璃的特别高的化学稳定性和缓慢的结晶行为已有报道，参见Hland.W.和Beall，G.的“玻璃-陶瓷技术(Glass-Ceramic Technology)”，The American Ceramic Society，Westerville，Ohio(2002)，残余的玻璃质(vitreous)玻璃被证明在密封应用中是特别有利的，其可经受大的热波动，例如在室温与接近玻璃软化温度的操作温度之间的快速循环。
适用于本发明的碱铝硅酸盐(NAS)包含10-25摩尔％的氧化钠、40-80摩尔％的二氧化硅、5-20摩尔％的氧化铝，并可任选包含0-10摩尔％的氧化硼、0-10摩尔％的氧化镁、0-10摩尔％的氧化钙、0-10摩尔％的氧化钡、0-2摩尔％的氟和0-5摩尔％的氧化磷。
适用于本发明的碱土铝硼硅酸盐(CAS)包含40-80摩尔％的二氧化硅、5-20摩尔％的氧化铝、20-45摩尔％的氧化钙，并可任选包含0-5摩尔％的氧化钠、0-10摩尔％的氧化硼、0-10摩尔％的氧化镁、0-2摩尔％的氧化钡、0-2摩尔％的氟和0-5摩尔％的氧化磷。
适用于本发明的磷酸盐玻璃(MAP)包含5-25摩尔％的氧化铝、10-30摩尔％的氧化镁、5-20摩尔％的氧化钙、40-60摩尔％的氧化磷，并可任选包含0-5摩尔％的氧化钠、0-12摩尔％的二氧化硅、0-10摩尔％的氧化硼、0-5摩尔％的氧化钡、0-2摩尔％的氟。
表1说明了对于按如上所述使用的基体玻璃的组成范围。
表1.
    摩尔％     “NAS”     “MAP”     “CAS”
    氧化钠     10-25     0-5     0-5
    二氧化硅     40-80     0-12     40-70
    氧化铝     5-20     5-25     5-20
    氧化硼     0-10     0-10     0-10
    氧化镁     0-10     10-30     0-10
    氧化钙     0-10     5-20     20-45
    氧化钡     0-10     0-5     0-02
    氟     0-2     0-2     0-2
    氧化磷     0-5     40-60     0-5
互连逐渐产生出一种具有由固有合金所决定的微结构和组成的保护性含铬产物膜。为了控制该产物膜与复合密封部分之间的润湿和粘附，将表面涂层涂敷到互连上，其在两种部件之间形成强且化学相容的界面。此外，为了控制粘度和润湿，并同时保持整体性能例如基体玻璃向密封部件的高热膨胀系数，通过添加例如MgO以在金属-涂层界面局部地调节复合密封部分中所使用的玻璃的固有性能。对基体玻璃的组成进行选择，以在玻璃复合密封部与玻璃状连接层的粘合与部分结晶之后使相当量的残余玻璃保留下来。
根据本发明使用的基体玻璃粉末的晶粒尺寸优选为0.05μm至100μm，更优选为0.05μm至50μm，且最优选为0.05μm至30μm。
根据本发明，与基体玻璃粉末一起使用的金属氧化物粉末的晶粒尺寸为5μm或更小，优选为0.05μm至5μm，更优选为0.05μm至3μm，且最优选为0.05μm至1.5μm。
在提高的温度下提供了根据本发明的粘合，其取决于所使用的具体组分尤其是基体玻璃粉末。用于粘合的优选温度为400℃至1100℃。也优选比所讨论的玻璃转变温度高200℃至400℃的温度，且甚至更优选比所讨论的玻璃转变温度高250℃至350℃的温度。
首先，在经由室温至550℃的温度范围的加热过程中，通过向接合处供以空气以氧化有机粘合剂来控制粘合条件，以获得连接的最佳粘合强度。其次，在更高的温度下，施加通常0.1kPa至1000kPa并优选10kPa至400kPa的正向密封压力并且在粘合过程中保持恒定，其通常持续0.1至10小时。
优选地，在将基体玻璃粉末与金属氧化物一起涂敷到金属表面之前，用金属涂层涂敷金属表面。通过加热至高温，优选750℃至950℃下较短时间，优选在受控气氛下0.5至5小时，其中氧和氮的分压保持在低于～10-20巴，可将所述涂层合金化到表面内。
可选择地，在基体玻璃粉末和金属氧化物的涂敷之前，可通过喷淋或浸渍涂布将过渡金属氧化物涂层涂敷到金属表面上。
优选以表面涂层形式施涂到金属上的过渡金属氧化物特别是钴、镍和锰的氧化物，其与玻璃状连接层的组合作用构成了可调底涂层，其用在例如SOFC环境中以在金属部分与玻璃状复合密封部分、其它金属部分或陶瓷部分形式的相邻部件之间提供强的粘合组分。该过渡金属氧化物也可以更少的量添加到玻璃中。通过用分散的金属氧化物悬浮体对复合密封部分进行涂敷而制备了具体的连接。其可通过例如浸渍涂布或喷淋来完成。
为了控制玻璃润湿性能而添加到基体玻璃粉末中的金属氧化物的例子为氧化硼、氧化镁、氧化钠、氧化钾和氧化钒，特别优选氧化硼、氧化镁和氧化钠。为了控制玻璃粘合和粘附性能而添加到基体玻璃粉末中或优选作为金属部分上的表面涂层的金属氧化物的例子为氧化镁、氧化镍、氧化钴、氧化钼、氧化铜或其混合物。优选的氧化物为氧化镁、氧化镍和氧化钴，特别优选氧化镍和氧化钴。
此外，在一优选实施方案中，作为粘合剂体系中的基体玻璃粉末和金属氧化物粉末的混合物而制得连接。
下面将参考对本发明没有限定的详细实施例来说明本发明。
实施例：
金属材料被分为三组；逐渐形成氧化铬和Cr-Mn-尖晶石的双相密封的第一组(例如Krupp-Thyssen，Crofer 22APU)，逐渐形成氧化铬单层产物膜的第二组(例如Sandvik 0YC44)，逐渐形成保护性氧化铝产物膜的第三组(例如Fe Cr合金)。在用表面涂层进行处理之前将铁素体铬钢互连材料切割成形。在除镍之外的金属涂层的情况中，在涂敷之前通过在超声水性HF/HNO3浴中漂洗样品、随后在乙醇中漂洗并最后在空气中于60℃下干燥来清除掉互连金属上的表面氧化物。在丙酮中除去金属表面油污并在空气中于60℃下干燥之后再涂敷其它涂层。
玻璃样品混合物：
通过在铂坩锅中于1500℃下将分析级化学品Na2CO3、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、NaF和CaCO3熔化4小时制得了硅酸盐玻璃样品。将玻璃淬火、压碎、再熔化并最终碾磨成粉末(d50＜5μm，由Beckman coulterI/S粒度分析仪测定)。利用球磨研磨将分析级MgHPO4(3H2O)、Al(PO3)3、H3BO3和SiO2混合，在氧化铝坩锅中于1500℃下熔化30分钟并同时进行搅拌，之后进行淬火，压碎并最终碾磨成粉末(d50＜5μm)而制得了磷酸盐玻璃。通过玻璃粉末或者玻璃粉末与金属氧化物粉末的混合物的丝网印刷制造了5-45μm干厚度的薄膜。通过玻璃粉末或者玻璃粉末与金属氧化物粉末的混合物的流延成型制造了通常在200-400μm范围内的玻璃箔。在球磨机中将MgO粉末(d＝90-200μm)或金属粉末(Fe Cr合金，d＝10-200μm)与玻璃粉末混合18小时，之后填充入石墨模具中，并在750℃和pO2＜3×10-9大气压下烧结2小时，由此制得其CTE匹配于钢的CTE的大量玻璃复合密封部。对烧结的密封部进行最终机械加工以获得平行的、光滑的表面。表2中说明了三种制备的基体玻璃样品。
表2对三种制备的基体玻璃样品的说明
表2.
    摩尔％   No1玻璃“NAS”   No2玻璃“MAP”   No3玻璃“CAS”
    氧化钠   17.8   -   0.5
    二氧化硅   72.8   8.0   39.4
    氧化铝   9.4   15.0   10.1
    氧化硼   -   2.0   4.5
    氧化镁   -   30.0   4.6
    氧化钙   -   -   40.1
    氟   -   -   0.8
    氧化磷   -   55.0   -
实施例1：
通过丝网印刷对Crofer 22APU(c)涂敷15μm厚的No 3玻璃/MgO/CO3O4(4wt％MgO，0.5wt％Co3O4)玻璃状连接层(图2A中的(b))。制备No3玻璃并与72wt％金属粉末(Fe Cr合金，90μm＜d＜120μm)结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时，之后冷却至750℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例2：
对Sandvik 0YC44(c)涂敷用标称0.1μm厚的金属镍(d)，并且通过丝网印刷涂敷45μm厚的No1玻璃/MgO(2wt％MgO，d＜1.1μm)玻璃状连接层(参见图2B中的(b))。制备No1玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时、之后冷却至750℃(在氩/氢混合物气氛下)，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例3：
对Sandvik 0YC44(c)涂敷标称0.1μm厚的Mn金属(d)并且在氩气中预热(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内，且在冷却至室温后，通过丝网印刷涂敷15μm厚的No3玻璃/MgO/NaO(10wt％MgO，d＜1.3μm；1wt％Na2O，d＜2μm)玻璃状连接层(b)，参见图2B。制备No3玻璃并与79wt％金属粉末(SS316)结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时、然后冷却至750℃(于氩/氢混合物气氛下)，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例4：
用金属钴(d)涂敷Crofer 22 APU(c)，参见图2B，在氩气中于900℃下预热2小时(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内，且在冷却至室温后通过丝网印刷用No1玻璃/MgO(20wt％MgO)玻璃状连接层(b)薄层进行涂敷。制备No1玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。在空气中加热金属与复合密封部至400℃，然后使它们于加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时、并冷却至750℃(在氩气/氢气混合物气氛下)，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例5：
用Mn金属(d)涂敷Sandvik 0YC44(c)并在氩气中于850℃下预热0.5小时(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内，且在冷却至室温后通过丝网印刷用45μm厚的No1玻璃/MgO(2wt％MgO)玻璃状连接层(图2B中的(b))进行涂敷。制备No1玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。在空气中加热金属与复合密封部至400℃，然后使它们在加热至750℃过程中以400kPa结合在一起4小时，之后冷却至550℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例6：
用5μm厚的氧化钴层(e)涂敷Crofer 22 APU(c)，然后再用15μm厚的No 1玻璃/MgO(5wt％MgO)玻璃状连接层(b)进行涂敷，参见图2C。制备No1玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。在空气中加热金属与复合密封部至400℃，然后使它们在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时，之后冷却至750℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例7：
用Mn金属(图2D中的(d))涂敷Sandvik 0YC44(c)，并在氩气中于850℃下预热0.5小时(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内，然后对金属进行10μm的氧化钴(e)浆涂，在空气中预热至500℃下0.5小时以对涂层进行合金化和氧化，冷却至室温后再通过丝网印刷涂敷45μm厚的No1玻璃/MgO/B2O3(2wt％MgO，d＜1.1μm，4wt％B2O3，d＜0.8μm)玻璃状连接层(b)。制备No1玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至880℃过程中以400kPa结合在一起4小时，之后冷却至750℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例8：
对Sandvik 0YC44(c)涂敷标称0.1μm厚的金属镍(图2B中的(d))，并通过丝网印刷涂敷45μm厚的No 3玻璃/MgO/Na2O(10wt％MgO，2wt％Na2O)玻璃状连接层(b)。制备No 3玻璃并与70vol％金属粉末(SS316，50μm＜d＜140μm)结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时、之后冷却至750℃(在氩/氢混合物气氛下)，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例9：
向Sandvik 0YC44(c)喷涂标称10μm厚的分散在粘合剂体系中的氧化镍的层(d25＜1.5μm)(e)，干燥并通过丝网印刷涂敷45μm厚的No3玻璃/MgO/NaO(3wt％MgO；4wt％NaO)玻璃状连接层(b)，参见图3A。将铝酸镁尖晶石陶瓷切割成矩形并整平以获得平坦的平行表面(h)。使金属与陶瓷部分在加热至950℃过程中以400kPa结合在一起4小时、之后冷却至750℃(在氩气/氢气混合气氛中)，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例10：
制备No1玻璃(参见表2)，并与图2E-1中的55wt％粗MgO结合(a)。将该粉末与有机赋形剂(溶解在EtOH中的石蜡)混合并通过单轴压缩制成复合密封部分。将镁锰尖晶石(MgMn2O4)粉末(d50＝2μm)分散并与有机赋形剂混合。随后通过浸渍涂布用尖晶石浆料(e)涂敷复合密封部分。用约10kPa使Crofer 22APU(c)和涂敷过的密封板结合在一起并加热至900℃，在该温度下将荷载升至40kPa并同时保持温度。2小时后降温至750℃，在该温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例11：
制备No1玻璃，参见表2，并与55wt％的粗MgO结合，如图2E-2中(a)所示。将该粉末与有机赋形剂(溶解在EtOH中的石蜡)混合并通过单轴压缩制成复合密封部分。将镁锰尖晶石(MgMn2O4)粉末(d50＝2μm)分散并与有机赋形剂混合。随后通过浸渍涂布用尖晶石浆料(e)涂敷复合密封部分。用金属钴(25μm/cm2)涂敷Crofer 22APU(c)，并在氩气中于900℃下预热2小时(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内。冷却至室温后，用约10kPa将金属和涂敷过的密封部分结合在一起并加热至900℃，在该温度下将荷载升至40kPa并同时保持温度。2小时后，降温至750℃，在该温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例12：
对Sandvik 0YC44(c)涂敷标称0.1μm厚的金属镍(图3B中的(d))，并通过丝网印刷涂敷5μm厚的氧化钴层(e)。通过丝网印刷对Crofer 22APU(g)涂敷15μm厚的No3玻璃/MgO/Co3O4玻璃状连接层(b)。将200μm厚的No 3玻璃/MgO/Na2O/CaO玻璃状连接层的流延成型箔(i)夹在两个金属部分之间。使该化合物在空气中加热至750℃过程中以400kPa结合在一起4小时，之后冷却至550℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例13：
通过丝网印刷对Crofer 22APU(图2A中的(c))涂敷15μm厚的No 2玻璃/CO3O4(5wt％Co3O4，d＜1.5μm)玻璃状连接层(b)。制备No2玻璃并与79wt％金属粉末(0YC44)结合来获得复合密封部分(a)。使金属和复合密封部在加热至700℃过程中以200kPa结合在一起4小时，之后冷却至550℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
实施例14：
用Mn金属(图2D中的(d))涂敷Sandvik 0YC44(c)，并在氩/氢气中于850℃下预热0.5小时(pO2＜10-20大气压)以将涂层合金化到表面内。然后对金属进行10μm的氧化钴层(e)浆涂，在空气中预热至800℃下0.5小时以对涂层进行合金化和氧化，冷却至室温后，再通过丝网印刷用45μm厚的No2玻璃/MgO(2wt％MgO)玻璃状连接层(b)进行涂敷。制备No2玻璃并与55wt％粗MgO结合来获得复合密封部分(a)。使金属与复合密封部在加热至700℃过程中以100kPa结合在一起4小时，之后冷却至550℃，在此温度下使连接老化500小时，然后再热循环两次至室温。
显然，对于本领域技术人员而言可对上面所示和所描述的本发明的形式和内容作出各种改变。本发明意欲包含符合所附权利要求精神和广义范围的这些改变。

Claims (16)

1.一种制造金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接的方法，该方法能够制造边界相，从而获得不依赖于金属合金组成的强结合和使用期间逐渐形成的保护性氧化产物膜，其特征在于，所述连接以基体玻璃粉末和金属氧化物粉末的混合物形式被制成期望的层厚度，在受控条件下于提高的温度中提供该结合，
其中金属氧化物粉末选自：
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化硼；
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化镁；
-0-8wt％的晶粒尺寸d50＜2μm的氧化钠和氧化钾；
-1-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化锰；
-1-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化镍；
-0-10wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钒；
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钴；和
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化钼；
-0-5wt％的晶粒尺寸d50＜1.5μm的氧化铜。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为在粘合剂体系中添加有金属氧化物粉末的基体玻璃粉末而被制得的所述连接与金属部分上的金属表面涂层相结合，在涂敷玻璃状连接层之前，于受控气氛下通过加热将所述涂层合金化到表面内。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为在粘合剂体系中添加有金属氧化物粉末的基体玻璃粉末而被制得的所述连接与金属部分上的金属氧化物涂层相结合，在涂敷玻璃状连接层之前沉积所述涂层。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，作为在粘合剂体系中添加有金属氧化物粉末的基体玻璃粉末而被制得的所述连接与金属部分上的金属表面涂层相结合，在金属部分上涂敷金属氧化物涂层之前通过在受控气氛下加热将金属表面涂层合金化到表面内，在使金属与玻璃状连接层结合在一起之前沉积所述涂层。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过用分散的金属氧化物悬浮体涂敷复合密封部分来制备所述连接。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过用分散的金属氧化物悬浮体涂敷复合密封部分、并结合金属部件上的金属表面涂层来制备所述连接，其中在使金属与复合密封部件结合在一起之前，通过在受控气氛下加热将金属表面涂层合金化到表面内。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，单位表面积上玻璃状连接层材料的量足以溶解金属部分上可逐渐形成的任何保护性氧化铬产物膜。
8.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，基体玻璃选自在组成上产生共晶结晶行为的碱土铝硅酸盐玻璃，或者选自在组成上处于钠长石的主结晶区域内的铝硅酸钠，或者选自铝磷酸镁玻璃。
9.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，金属涂层在涂敷之后被原位氧化、然后控制金属部分上的产物膜组成，所述金属部分选自如下：
-锰、镍和钴。
10.根据权利要求9的方法，其中所述金属部分选自如下：
-＜80μg/cm2的锰；
-＜90μg/cm2的镍；
-＜40μg/cm2的钴。
11.根据权利要求1至8中任一项的方法，其特征在于，在玻璃复合密封部中使用具有缓慢或共晶结晶行为的基体玻璃，从而在高于玻璃软化温度的工作温度下保持顺应性的密封。
12.根据权利要求10或11的方法，其特征在于，向所述基体玻璃中添加高膨胀材料，从而使密封复合材料的热膨胀适于基底的热膨胀。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，所述高膨胀材料的晶粒足够的细从而防止密封部的过多微裂痕，且足够的粗从而防止过度的反应并溶解到玻璃基质中。
14.根据权利要求12的方法，其中所述高膨胀材料具有d＝10-200μm的晶粒尺寸。
15.以权利要求1至14中任一项的方法获得的金属与玻璃连接组分，在金属与玻璃复合材料的粘合、金属与陶瓷部件的粘合或金属与金属部件的粘合中的应用。
16.制造金属与玻璃、金属与金属和金属与陶瓷的连接的方法，
其特征在于用包含基体玻璃粉末和晶粒尺寸为5μm或以下的金属氧化物粉末的混合物来制得所述连接。
CNB2005800453301A 2004-12-28 2005-12-23 制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法 Expired - Fee Related CN100568598C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200402011 2004-12-28
DKPA200402011 2004-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101103478A true CN101103478A (zh) 2008-01-09
CN100568598C CN100568598C (zh) 2009-12-09

Family

ID=36062513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800453301A Expired - Fee Related CN100568598C (zh) 2004-12-28 2005-12-23 制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8002166B2 (zh)
EP (1) EP1844512B1 (zh)
JP (2) JP5639737B2 (zh)
KR (1) KR100886882B1 (zh)
CN (1) CN100568598C (zh)
AU (1) AU2005321530B2 (zh)
CA (1) CA2594168C (zh)
NO (1) NO20073274L (zh)
RU (1) RU2366040C2 (zh)
WO (1) WO2006069753A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216240A (zh) * 2008-11-12 2011-10-12 应用材料公司 用于接合曝露于等离子体的陶瓷部件的抗腐蚀接合试剂及接合方法
CN102471135A (zh) * 2009-07-03 2012-05-23 法国原子能及替代能源委员会 用于在高温下运行的装置的密封垫的玻璃组合物及利用它们的装配方法
CN104276839A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 中国科学院上海硅酸盐研究所 陶瓷玻璃化的封接方法
CN104347438A (zh) * 2013-08-06 2015-02-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 玻璃基板与金属基板的结合方法
CN105562570A (zh) * 2011-01-17 2016-05-11 Ati资产公司 通过表面涂层改善金属合金的热加工性
CN107010849A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 北京工业大学 钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法
CN107470081A (zh) * 2017-08-07 2017-12-15 苏州雾联医疗科技有限公司 一种雾化片用金属网片
CN107850525A (zh) * 2015-10-20 2018-03-27 宝马股份公司 炭烟颗粒传感器
JP2018129245A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 Toto株式会社 燃料電池セルユニット及び燃料電池セルスタック
CN109562472A (zh) * 2016-08-09 2019-04-02 西门子股份公司 用于将材料接合的方法和材料复合结构
CN110972418A (zh) * 2018-09-30 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 电子设备壳体、电子设备和复合体
CN112845906A (zh) * 2021-02-02 2021-05-28 四川中雅科技有限公司 一种化成箔接箔方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2569866C (en) * 2004-06-10 2011-05-17 Risoe National Laboratory Solid oxide fuel cell
JP5639737B2 (ja) * 2004-12-28 2014-12-10 テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク ガラスに対する金属の、金属に対する金属の、又は、セラミックに対する金属の接続を生じさせる方法。
ES2326601T3 (es) * 2005-01-12 2009-10-15 Technical University Of Denmark Procedimiento de control de la contraccion y la porosidad durante la sinterizacion de estructuras multicapa.
JP5139813B2 (ja) * 2005-01-31 2013-02-06 テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク 酸化還元の安定なアノード
ES2342489T3 (es) 2005-02-02 2010-07-07 Univ Denmark Tech Dtu Procedimiento para producir una pila de combustible de oxido solido reversible.
EP1760817B1 (en) 2005-08-31 2013-08-21 Technical University of Denmark Reversible solid oxide fuell cell stack and method for preparing same
ES2394194T3 (es) * 2006-11-23 2013-01-23 Technical University Of Denmark Método para la producción de celdas reversibles de óxidos sólidos
US8197979B2 (en) * 2006-12-12 2012-06-12 Corning Incorporated Thermo-mechanical robust seal structure for solid oxide fuel cells
EP2104172A1 (en) 2008-03-20 2009-09-23 The Technical University of Denmark A composite glass seal for a solid oxide electrolyser cell stack
EP2109173B1 (en) * 2008-04-07 2013-05-08 Topsøe Fuel Cell A/S Solid oxide fuel cell stack, process for the preparation thereof and use of an E-glass therein
KR100901087B1 (ko) * 2008-08-11 2009-06-08 소우섭 미세분말이 부착된 유리구조체 및 그 제조방법
DK2228858T3 (da) 2009-03-13 2013-07-29 Topsoee Fuel Cell As Brændselscellestak
CN101514277B (zh) * 2009-04-01 2011-11-30 北京化工大学 具有低膨胀系数的耐高温粘合剂
EP2486170B8 (en) * 2009-10-06 2015-06-10 Haldor Topsøe A/S Sealing glass for solid oxide electrolysis cell (soec) stacks
US9267184B2 (en) 2010-02-05 2016-02-23 Ati Properties, Inc. Systems and methods for processing alloy ingots
FR2958283B1 (fr) 2010-04-01 2014-07-04 Commissariat Energie Atomique Compositions de verres vitroceramiques pour joints d'appareils fonctionnant a de hautes temperatures et procede d'assemblage les utilisant.
US10207312B2 (en) 2010-06-14 2019-02-19 Ati Properties Llc Lubrication processes for enhanced forgeability
CN103128181A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 苏州工业园区协诚精密五金有限公司 薄型金属板连接接合柱的固定结构
TWI463710B (zh) * 2012-10-05 2014-12-01 Subtron Technology Co Ltd 接合導熱基板與金屬層的方法
JP2016505501A (ja) 2012-12-19 2016-02-25 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 酸素輸送膜集合体をシールするための方法
US9296671B2 (en) 2013-04-26 2016-03-29 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing methanol using an integrated oxygen transport membrane based reforming system
US9212113B2 (en) 2013-04-26 2015-12-15 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas using an oxygen transport membrane based reforming system with secondary reforming and auxiliary heat source
US9938145B2 (en) 2013-04-26 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. Method and system for adjusting synthesis gas module in an oxygen transport membrane based reforming system
CN104276838B (zh) * 2013-07-12 2016-01-06 中国科学院上海硅酸盐研究所 陶瓷与金属双玻璃化的封接方法
CN106413873B (zh) 2013-10-07 2019-10-18 普莱克斯技术有限公司 陶瓷氧输送膜片阵列重整反应器
US10822234B2 (en) 2014-04-16 2020-11-03 Praxair Technology, Inc. Method and system for oxygen transport membrane enhanced integrated gasifier combined cycle (IGCC)
US10087101B2 (en) 2015-03-27 2018-10-02 Goodrich Corporation Formulations for oxidation protection of composite articles
US10441922B2 (en) 2015-06-29 2019-10-15 Praxair Technology, Inc. Dual function composite oxygen transport membrane
US10118823B2 (en) 2015-12-15 2018-11-06 Praxair Technology, Inc. Method of thermally-stabilizing an oxygen transport membrane-based reforming system
US20190002337A1 (en) * 2015-12-21 2019-01-03 Praxair Technology, Inc. Apparatus including a ceramic component, a metal component, and a glass sealing material and a process of forming the apparatus
US9938146B2 (en) 2015-12-28 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. High aspect ratio catalytic reactor and catalyst inserts therefor
JP2019513081A (ja) 2016-04-01 2019-05-23 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 触媒含有酸素輸送膜
JP6605721B2 (ja) * 2016-05-06 2019-11-13 住友精密工業株式会社 燃料電池の製造方法および燃料電池
US10465285B2 (en) 2016-05-31 2019-11-05 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
US10377675B2 (en) * 2016-05-31 2019-08-13 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
US10508206B2 (en) 2016-06-27 2019-12-17 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
US10767059B2 (en) 2016-08-11 2020-09-08 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
US10010876B2 (en) 2016-11-23 2018-07-03 Praxair Technology, Inc. Catalyst for high temperature steam reforming
US10526253B2 (en) 2016-12-15 2020-01-07 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
CN107342377A (zh) * 2017-07-20 2017-11-10 东莞威胜储能技术有限公司 一种中高温电池
DE102017216422B3 (de) * 2017-09-15 2019-01-03 Schott Ag Hochdehnendes Fügeglas mit verbesserter Wasserbeständigkeit und seine Anwendungen
US11136238B2 (en) 2018-05-21 2021-10-05 Praxair Technology, Inc. OTM syngas panel with gas heated reformer
US11046619B2 (en) 2018-08-13 2021-06-29 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
US11634213B2 (en) 2018-11-14 2023-04-25 Goodrich Corporation High temperature oxidation protection for composites
JP6684341B1 (ja) * 2018-12-27 2020-04-22 日本碍子株式会社 接合体

Family Cites Families (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3023492A (en) * 1958-11-19 1962-03-06 Gen Electric Metalized ceramic member and composition and method for manufacturing same
CA974891A (en) 1969-04-21 1975-09-23 Theodore R. Bergstrom Powdered metal filter
US4218985A (en) 1972-08-10 1980-08-26 Jones Allen Jr Steering and stabilization apparatus for torpedo
US4472223A (en) * 1982-10-06 1984-09-18 Emerson Electric Co. Method of forming glass seal
US4702971A (en) 1986-05-28 1987-10-27 Westinghouse Electric Corp. Sulfur tolerant composite cermet electrodes for solid oxide electrochemical cells
US5058799A (en) * 1986-07-24 1991-10-22 Zsamboky Kalman F Metallized ceramic substrate and method therefor
US4957673A (en) 1988-02-01 1990-09-18 California Institute Of Technology Multilayer ceramic oxide solid electrolyte for fuel cells and electrolysis cells and method for fabrication thereof
JPH0219406A (ja) 1988-07-05 1990-01-23 Nippon Steel Corp 鉄多孔体の製造方法
JPH0616897Y2 (ja) * 1988-07-19 1994-05-02 日本電気株式会社 ガラス封着体
US5021304A (en) 1989-03-22 1991-06-04 Westinghouse Electric Corp. Modified cermet fuel electrodes for solid oxide electrochemical cells
EP0424732A1 (de) 1989-10-27 1991-05-02 Asea Brown Boveri Ag Stromübertragungselemente für stapelförmig angeordnete Hochtemperatur-Brennstoffzellen und Verfahren zu deren Herstellung
EP0446680A1 (de) * 1990-03-15 1991-09-18 Asea Brown Boveri Ag Stromkollektor zur Stromführung zwischen benachbarten stapelförmig angeordneten Hochtemperatur-Brennstoffzellen
US5162167A (en) * 1990-09-11 1992-11-10 Allied-Signal Inc. Apparatus and method of fabricating a monolithic solid oxide fuel cell
DK167163B1 (da) 1991-02-13 1993-09-06 Risoe Forskningscenter Fastoxidbraendselscelle til oxidation af ch4
JPH05135787A (ja) 1991-03-28 1993-06-01 Ngk Insulators Ltd 固体電解質膜の製造方法及び固体電解質型燃料電池の製造方法
JP3151933B2 (ja) 1992-05-28 2001-04-03 株式会社村田製作所 固体電解質型燃料電池
DE4237602A1 (de) 1992-11-06 1994-05-11 Siemens Ag Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stapel und Verfahren zu seiner Herstellung
US5368667A (en) 1993-01-29 1994-11-29 Alliedsignal Inc. Preparation of devices that include a thin ceramic layer
DK94393D0 (da) 1993-08-18 1993-08-18 Risoe Forskningscenter Fremgangsmaade til fremstilling af calciumdoteret lanthanchromit
US5592686A (en) 1995-07-25 1997-01-07 Third; Christine E. Porous metal structures and processes for their production
JP3547062B2 (ja) * 1995-10-26 2004-07-28 東燃ゼネラル石油株式会社 燃料電池用封止材料
US5670270A (en) 1995-11-16 1997-09-23 The Dow Chemical Company Electrode structure for solid state electrochemical devices
DE19547700C2 (de) 1995-12-20 1998-09-17 Forschungszentrum Juelich Gmbh Elektrodensubstrat für eine Brennstoffzelle
US5702837A (en) * 1996-02-05 1997-12-30 Alliedsignal Inc. Bonding materials for anode to anode bonding and anode to interconnect bonding in solid oxide fuel cells
AUPN876896A0 (en) 1996-03-18 1996-04-18 Ceramic Fuel Cells Limited An electrical interconnect for a planar fuel cell
JP3599894B2 (ja) 1996-04-03 2004-12-08 株式会社フジクラ 固体電解質型燃料電池の燃料電極
AU3110197A (en) 1996-11-11 1998-06-03 Gorina, Liliya Fedorovna Method for manufacturing a single unit high temperature fuel cell and its components: a cathode, an electrolyte, an anode, a current conductor, and interface and insulating layers
DE19650704C2 (de) * 1996-12-06 2000-09-14 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verbindungselement für Brennstoffzellen
DE19710345C1 (de) 1997-03-13 1999-01-21 Forschungszentrum Juelich Gmbh Werkstoff für elektrische Kontaktschichten zwischen einer Elektrode einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle und einem Verbindungselement
US6210612B1 (en) 1997-03-31 2001-04-03 Pouvair Corporation Method for the manufacture of porous ceramic articles
AU2994397A (en) 1997-04-30 1998-11-24 Dow Chemical Company, The Electrode structure for solid state electrochemical devices
US6099985A (en) 1997-07-03 2000-08-08 Gas Research Institute SOFC anode for enhanced performance stability and method for manufacturing same
ATE198519T1 (de) 1997-09-11 2001-01-15 Sulzer Hexis Ag Elektrochemisch aktives element zu einer festoxidbrennstoffzelle
US5908713A (en) 1997-09-22 1999-06-01 Siemens Westinghouse Power Corporation Sintered electrode for solid oxide fuel cells
JP3408732B2 (ja) 1997-11-07 2003-05-19 三菱重工業株式会社 燃料電池用基体材
WO1999056899A1 (en) 1998-05-04 1999-11-11 Colorado School Of Mines Porous metal-containing materials, method of manufacture and products incorporating or made from the materials
DE19836132B4 (de) 1998-08-10 2006-11-23 Siemens Ag Hochtemperatur-Festelektrolyt-Brennstoffzelle (SOFC) für einen weiten Betriebstemperaturbereich
US6458170B1 (en) 1998-12-03 2002-10-01 The Regents Of The University Of California Method for making thin, flat, dense membranes on porous substrates
DK1010675T3 (da) * 1998-12-15 2009-04-14 Topsoe Fuel Cell As Höjtemperaturforseglingsmateriale
US6248468B1 (en) 1998-12-31 2001-06-19 Siemens Westinghouse Power Corporation Fuel electrode containing pre-sintered nickel/zirconia for a solid oxide fuel cell
US6589680B1 (en) 1999-03-03 2003-07-08 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Method for solid oxide fuel cell anode preparation
JP4207218B2 (ja) 1999-06-29 2009-01-14 住友電気工業株式会社 金属多孔体とその製造方法及びそれを用いた金属複合材
US6605316B1 (en) 1999-07-31 2003-08-12 The Regents Of The University Of California Structures and fabrication techniques for solid state electrochemical devices
US6682842B1 (en) 1999-07-31 2004-01-27 The Regents Of The University Of California Composite electrode/electrolyte structure
DK174654B1 (da) 2000-02-02 2003-08-11 Topsoe Haldor As Faststofoxid brændselscelle og anvendelser heraf
US6743395B2 (en) * 2000-03-22 2004-06-01 Ebara Corporation Composite metallic ultrafine particles and process for producing the same
JP2001335388A (ja) 2000-03-22 2001-12-04 Toto Ltd セラミックス膜および固体電解質型燃料電池
DE10014403A1 (de) 2000-03-24 2001-09-27 Wolfgang Kochanek Verfahren zur Fertigung von Metallteilen
CA2614620C (en) 2000-05-10 2010-02-02 Alberta Research Council Inc. Production of hollow ceramic membranes by electrophoretic deposition
DE10025108A1 (de) 2000-05-20 2001-11-29 Forschungszentrum Juelich Gmbh Hochtemperaturwerkstoff
JP2002015755A (ja) 2000-06-30 2002-01-18 Honda Motor Co Ltd リン酸型燃料電池の製造方法
AU2001280467A1 (en) 2000-07-25 2002-02-05 Bae Systems Cmos sram cell with prescribed power-on data state
GB2368450B (en) 2000-10-25 2004-05-19 Imperial College Fuel cells
US8007954B2 (en) 2000-11-09 2011-08-30 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Use of sulfur-containing fuels for direct oxidation fuel cells
JP3674840B2 (ja) 2000-11-28 2005-07-27 日産自動車株式会社 燃料電池用スタック及びその製造方法
US6878651B2 (en) * 2000-12-01 2005-04-12 Ford Global Technologies, Llc Glass compositions for ceramic electrolyte electrochemical conversion devices
FR2817860B1 (fr) 2000-12-07 2003-09-12 Air Liquide Procede de preparation d'un materiau ceramique de faible epaisseur a gradient de porosite superficielle controle, materiau ceramique obtenu, cellule electrochimique et membrane ceramique le comprenant
US6863209B2 (en) * 2000-12-15 2005-03-08 Unitivie International Limited Low temperature methods of bonding components
US20020127455A1 (en) 2001-03-08 2002-09-12 The Regents Of The University Of California Ceria-based solid oxide fuel cells
US7709124B2 (en) 2001-04-10 2010-05-04 Northwestern University Direct hydrocarbon fuel cells
JP3841149B2 (ja) 2001-05-01 2006-11-01 日産自動車株式会社 固体電解質型燃料電池用単セル
AT4810U1 (de) 2001-05-31 2001-11-26 Plansee Ag Stromsammler für sofc-brennstoffzellen
FR2826956B1 (fr) 2001-07-04 2004-05-28 Air Liquide Procede de preparation d'une composition ceramique de faible epaisseur a deux materiaux, composition obtenue, cellule electrochimique et membrane la comprenant
US6772501B2 (en) 2001-07-23 2004-08-10 Itn Energy Systems, Inc. Apparatus and method for the design and manufacture of thin-film electrochemical devices
BR0211633A (pt) * 2001-08-02 2004-11-09 3M Innovative Properties Co Pluralidade de partìculas abrasivas, método para fabricar partìculas abrasivas, artigo abrasivo, e, método para abradar uma superfìcie
CN1409427A (zh) 2001-09-18 2003-04-09 中国科学技术大学 一种中温固体氧化物燃料电池pen多层膜及其制造方法
US6653009B2 (en) * 2001-10-19 2003-11-25 Sarnoff Corporation Solid oxide fuel cells and interconnectors
JP2003132906A (ja) 2001-10-24 2003-05-09 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用単セル及び固体電解質型燃料電池
DE10161538B4 (de) 2001-12-10 2004-09-09 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Träger für eine elektrochemische Funktionseinheit einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle und Hochtemperatur-Brennstoffzelle
US6893762B2 (en) 2002-01-16 2005-05-17 Alberta Research Council, Inc. Metal-supported tubular micro-fuel cell
US6824907B2 (en) 2002-01-16 2004-11-30 Alberta Reasearch Council, Inc. Tubular solid oxide fuel cell stack
US8114551B2 (en) 2002-03-04 2012-02-14 Sulzer Hexis Ag Porous structured body for a fuel cell anode
GB2386126B (en) 2002-03-06 2006-03-08 Ceres Power Ltd Forming an impermeable sintered ceramic electrolyte layer on a metallic foil substrate for solid oxide fuel cell
JP3922063B2 (ja) 2002-03-25 2007-05-30 住友電気工業株式会社 金属多孔体及びそれを用いた固体高分子型燃料電池
ATE298934T1 (de) 2002-03-27 2005-07-15 Haldor Topsoe As Festoxid-brennstoffzelle in dünnschichttechnik (sofc) und verfahren zu ihrer herstellung
US7232626B2 (en) 2002-04-24 2007-06-19 The Regents Of The University Of California Planar electrochemical device assembly
EP1376727A3 (en) 2002-05-29 2006-05-10 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid oxide fuel cell
CN1672283A (zh) 2002-06-06 2005-09-21 宾夕法尼亚州大学理事会 陶瓷阳极及其制造方法
US6843960B2 (en) 2002-06-12 2005-01-18 The University Of Chicago Compositionally graded metallic plates for planar solid oxide fuel cells
US20030232230A1 (en) 2002-06-12 2003-12-18 Carter John David Solid oxide fuel cell with enhanced mechanical and electrical properties
US20030235752A1 (en) 2002-06-24 2003-12-25 England Diane M. Oxygen getters for anode protection in a solid-oxide fuel cell stack
JP3976181B2 (ja) 2002-07-19 2007-09-12 東邦瓦斯株式会社 固体酸化物燃料電池単セル及びこれを用いた固体酸化物燃料電池
US20040121222A1 (en) 2002-09-10 2004-06-24 Partho Sarkar Crack-resistant anode-supported fuel cell
US6843406B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-18 Battelle Memorial Institute Gas-tight metal/ceramic or metal/metal seals for applications in high temperature electrochemical devices and method of making
JP4009179B2 (ja) 2002-10-30 2007-11-14 京セラ株式会社 燃料電池セル及び燃料電池
US6921582B2 (en) 2002-12-23 2005-07-26 General Electric Company Oxidation-resistant coatings bonded to metal substrates, and related articles and processes
DE10302122A1 (de) 2003-01-21 2004-07-29 Elringklinger Ag Dichtungsaufbau für eine Brennstoffzelle bzw. einen Elektrolyseur sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Brennstoffzelle bzw. Elektrolyseur aufweisend den Dichtungsaufbau
JP4438295B2 (ja) * 2003-01-21 2010-03-24 三菱マテリアル株式会社 燃料電池
US6958196B2 (en) 2003-02-21 2005-10-25 Trustees Of The University Of Pennsylvania Porous electrode, solid oxide fuel cell, and method of producing the same
GB2422479B (en) 2003-04-15 2006-12-13 Ceres Power Ltd Solid oxide fuel cell with a novel substrate and a method for fabricating the same
JP4027836B2 (ja) 2003-04-16 2007-12-26 東京瓦斯株式会社 固体酸化物形燃料電池の作製方法
JP5015598B2 (ja) 2003-09-10 2012-08-29 ビーティーユー インターナショナル インコーポレイテッド 固体酸化物燃料電池の製造方法
UA83400C2 (uk) 2003-12-02 2008-07-10 Нанодайнемікс, Інк. Твердооксидні паливні елементи з керметним електролітом та спосіб їх одержання
JP4696470B2 (ja) * 2004-05-13 2011-06-08 三菱マテリアル株式会社 燃料電池
CA2569866C (en) 2004-06-10 2011-05-17 Risoe National Laboratory Solid oxide fuel cell
US20060024547A1 (en) 2004-07-27 2006-02-02 David Waldbillig Anode supported sofc with an electrode multifunctional layer
JP5639737B2 (ja) * 2004-12-28 2014-12-10 テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク ガラスに対する金属の、金属に対する金属の、又は、セラミックに対する金属の接続を生じさせる方法。
US8168347B2 (en) * 2004-12-30 2012-05-01 Delphi Technologies Inc. SOFC assembly joint spacing
ES2326601T3 (es) 2005-01-12 2009-10-15 Technical University Of Denmark Procedimiento de control de la contraccion y la porosidad durante la sinterizacion de estructuras multicapa.
JP5139813B2 (ja) 2005-01-31 2013-02-06 テクニカル ユニバーシティ オブ デンマーク 酸化還元の安定なアノード
ES2342489T3 (es) 2005-02-02 2010-07-07 Univ Denmark Tech Dtu Procedimiento para producir una pila de combustible de oxido solido reversible.
US8021795B2 (en) * 2005-04-07 2011-09-20 General Electric Company Method for manufacturing solid oxide electrochemical devices
US8173010B2 (en) * 2005-05-19 2012-05-08 Massachusetts Institute Of Technology Method of dry reforming a reactant gas with intermetallic catalyst
ES2394194T3 (es) 2006-11-23 2013-01-23 Technical University Of Denmark Método para la producción de celdas reversibles de óxidos sólidos
CN100512500C (zh) 2006-11-27 2009-07-08 华为技术有限公司 处理呼叫的方法和业务控制设备及呼叫处理系统

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216240A (zh) * 2008-11-12 2011-10-12 应用材料公司 用于接合曝露于等离子体的陶瓷部件的抗腐蚀接合试剂及接合方法
CN102471135A (zh) * 2009-07-03 2012-05-23 法国原子能及替代能源委员会 用于在高温下运行的装置的密封垫的玻璃组合物及利用它们的装配方法
CN102471135B (zh) * 2009-07-03 2016-03-16 法国原子能及替代能源委员会 用于在高温下运行的装置的密封垫的玻璃组合物及利用它们的装配方法
CN105562570A (zh) * 2011-01-17 2016-05-11 Ati资产公司 通过表面涂层改善金属合金的热加工性
CN104276839B (zh) * 2013-07-12 2016-05-18 中国科学院上海硅酸盐研究所 陶瓷玻璃化的封接方法
CN104276839A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 中国科学院上海硅酸盐研究所 陶瓷玻璃化的封接方法
CN104347438A (zh) * 2013-08-06 2015-02-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 玻璃基板与金属基板的结合方法
US10782222B2 (en) 2015-10-20 2020-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Diesel particulate sensor
CN107850525A (zh) * 2015-10-20 2018-03-27 宝马股份公司 炭烟颗粒传感器
CN109562472A (zh) * 2016-08-09 2019-04-02 西门子股份公司 用于将材料接合的方法和材料复合结构
CN109562472B (zh) * 2016-08-09 2022-02-08 西门子股份公司 用于将材料接合的方法和材料复合结构
JP2018129245A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 Toto株式会社 燃料電池セルユニット及び燃料電池セルスタック
CN107010849A (zh) * 2017-05-10 2017-08-04 北京工业大学 钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法
CN107010849B (zh) * 2017-05-10 2020-06-16 北京工业大学 钼组玻璃与可伐合金的激光焊接工艺方法
CN107470081A (zh) * 2017-08-07 2017-12-15 苏州雾联医疗科技有限公司 一种雾化片用金属网片
CN110972418A (zh) * 2018-09-30 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 电子设备壳体、电子设备和复合体
CN112845906A (zh) * 2021-02-02 2021-05-28 四川中雅科技有限公司 一种化成箔接箔方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070100955A (ko) 2007-10-15
WO2006069753A1 (en) 2006-07-06
JP5639737B2 (ja) 2014-12-10
EP1844512A1 (en) 2007-10-17
AU2005321530B2 (en) 2009-01-08
CN100568598C (zh) 2009-12-09
EP1844512B1 (en) 2017-04-19
US20080142148A1 (en) 2008-06-19
US8002166B2 (en) 2011-08-23
CA2594168A1 (en) 2006-07-06
KR100886882B1 (ko) 2009-03-05
RU2366040C2 (ru) 2009-08-27
RU2007124072A (ru) 2009-02-10
NO20073274L (no) 2007-09-25
CA2594168C (en) 2011-02-22
AU2005321530A1 (en) 2006-07-06
JP2008525304A (ja) 2008-07-17
JP2013224262A (ja) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100568598C (zh) 制造金属与玻璃、金属与金属或金属与陶瓷的连接的方法
CN101682069A (zh) 密封材料、使用该材料的装置以及装置的制造方法
US20080131723A1 (en) Braze System With Matched Coefficients Of Thermal Expansion
KR20130019408A (ko) 고온에서 작동하는 장치의 가스켓용 비트로 세라믹 유리 조성물 및 상기 조성물을 이용한 조립방법
US4931413A (en) Glass ceramic precursor compositions containing titanium diboride
KR101416203B1 (ko) 접합재
JP7136853B2 (ja) ガラスコーティング組成物
EP0975554B1 (en) Glass ceramic material and its use as means for joining different types of material and as support
Sabato et al. Interface stability between bare, MnCo spinel coated AISI 441 stainless steel and a diopside-based glass-ceramic sealant
EP3656748B1 (en) Gas trapping member and vacuum heat insulation equipment
Niu et al. The formation mechanism of pores and unbonding in the Al2O3/Al2O3 joints brazed by 50Bi2O3–35B2O3–15ZnO glass
Wang et al. Physical and sealing properties of BaO–Al2O3–SiO2–CaO–V2O5 glasses for solid oxide fuel cell applications
DE60117390T2 (de) Verfahren zur herstellung von barium-lanthan-silikat-glaskeramiken
US4857486A (en) Adhesive for oxide ceramics and method of bonding oxide ceramics using it
JPH0631162B2 (ja) 窒化けい素系セラミツク焼結体接合用接着剤および接着方法
CN117510073B (zh) 基于复合型密着剂的搪玻璃底釉及其制备方法
CN114044689B (zh) 一种基于复合玻璃材料的封接体、制备方法及用途
Gross et al. Glass-ceramic composite as a new sealing material for SOFCs
Sharif Glass-Frit-Based Die-Attach Solution for Harsh Environments
JPS5876474A (ja) 炭化珪素用接着剤

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091209

Termination date: 20161223

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee