DE20221582U1 - High-temperature-resistant adhesive based on water glass comprises boron nitride as an additive - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hochtemperaturfestes Klebemittel auf Wasserglasbasis.The The invention relates to a high temperature-resistant adhesive based on water glass.
Auf Wasserglas basierende Klebemittel sind beispielsweise als hochtemperaturbeständige Kaltklebstoffe bekannt, die unter anderem zum Verkleben von Werkstoffen auf der Basis von Kalzium- und Tonerdesilikaten, Faserstoffzementen oder Keramik verwendet werden.On Waterglass-based adhesives are, for example, as high-temperature-resistant cold adhesives known, inter alia, for bonding materials on the Base of calcium and alumina silicates, fibrous cements or Ceramics are used.
Von diesen Klebstoffen ist bekannt, dass sie eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen und außerdem gegen viele Chemikalien, insbesondere Säuren, organische Lösemittel, Öl und Benzin beständig sind.From These adhesives are known to have high temperature resistance and also against many chemicals, especially acids, organic solvents, oil and gasoline resistant are.
Nachteilig bei den bekannten hochtemperaturfesten Klebemitteln auf Wasserglasbasis ist, dass diese bei ihrer Verwendung zum Verkleben von metallischen Substraten, insbesondere bei hohen Temperaturen, d.h. im Temperaturbereich oberhalb 700 °C, zum Ausgasen und Aufschäumen neigen, was zu einer Schwächung der Klebeverbindung und insbesondere auch zu einer verminderten Dichtigkeit derselben gegenüber Flüssigkeiten und Gasen führt.adversely in the known high temperature-resistant adhesives based on water glass is that these in their use for bonding metallic Substrates, especially at high temperatures, i. in the temperature range above 700 ° C, for outgassing and foaming tend to weaken the adhesive bond and in particular to a reduced Tightness of the same opposite liquids and gases.
In
der Vergangenheit hat man sich zum Verkleben von metallischen Substraten
beispielsweise mit Glasloten beholfen, wie sie beispielsweise in
der
Hochtemperaturfeste Klebemittel für Metallsubstrate sind insbesondere bei der Herstellung dieser Art von Brennstoffzellen von Bedeutung, bei denen eine große Vielzahl von flächigen Metallsubstraten im Stapel übereinander angeordnet sind und an vorgegebenen Flächen miteinander gasdicht und insbesondere elektrisch isolierend zu verbinden sind.High temperature Adhesives for Metal substrates are especially in the production of this kind of fuel cells of importance in which a large variety of flat Metal substrates stacked on top of each other are arranged and gas-tight at predetermined areas and in particular electrically insulating to connect.
Glaslote haben hier zunächst eine ausreichende Gasdichtheit als auch eine ausreichende elektrische Isolationseigenschaft bewiesen und sind auch bei den verlangten Temperaturen > 700 °C temperaturstabil.glass solders have here first adequate gas tightness as well as sufficient electrical Isolation property proved and are also among the required Temperatures> 700 ° C temperature stable.
Nachteilig bei den Glasloten ist, dass diese nur mit einem verhältnismäßig großen Aufwand auf die Klebestellen aufgetragen und nachher die Klebeverbindung hergestellt werden kann. Werden die Glaslote im Betrieb Temperaturzyklen unterworfen, wie dies beim üblichen Einsatz von Hochtemperaturbrennstoffzellen der Fall ist, neigen diese zur Rissbildung und die aus Glaslot gebildeten Klebestellen verlieren ihre Gasdichtheit.adversely with the Glasloten is that these only with a relatively large expenditure applied to the splices and then the adhesive bond can be produced. Are the glass solders in operation temperature cycles subjected as usual Use of high temperature fuel cells is the case this for the formation of cracks and the glued joints formed from glass solder lose their gas tightness.
Aufgabe der vorliegenden Verbindung ist es, ein hochtemperaturfestes Klebemittel vorzuschlagen, welches sich insbesondere auch zur Verklebung von Metallsubstraten eignet und welches auch bei hohen Betriebstemperaturen seine Gasdichtigkeit und elektrischen Isolatoreigenschaften nicht verliert.task The present invention is a high temperature adhesive to propose, which in particular also for the bonding of Metal substrates suitable and which also at high operating temperatures its gas tightness and electrical insulator properties are not loses.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass einem hochtemperaturfesten Klebemittel auf Wasserglasbasis als Additiv Bornitrid zugesetzt wird.These Task is inventively characterized solved, that a high temperature-resistant adhesive based on water glass Boron nitride is added as an additive.
Erstaunlicherweise lässt sich durch das Zusetzen von Bornitrid zu dem Klebemittel auf Wasserglasbasis dessen Neigung zum Aufschäumen bei hohen Betriebstemperaturen in ausreichendem Umfang unterdrücken.Amazingly, let yourself by adding boron nitride to the water glass based adhesive its tendency to foam sufficiently suppress at high operating temperatures.
Damit lassen sich sehr dünne Klebeverbindungen herstellen, die trotzdem eine ausreichende Gasdichtigkeit aufweisen und die auch bei hohen Temperaturen ihre guten Isolatoreigenschaften beibehalten und beim Durchfahren von Temperaturzyklen nicht zu Rissbildung neigen.In order to can be very thin Bonded connections produce, nevertheless, a sufficient gastightness have and also at high temperatures their good insulator properties maintained and when passing through temperature cycles not to cracking tend.
Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen Klebemittel auch noch zum Verkleben von Metall und Keramik sowie von zwei Keramikelementen miteinander.Furthermore the adhesives of the invention are suitable also for bonding metal and ceramic as well as two ceramic elements together.
Den Effekt des Unterdrückens oder Zurückdrängens der Aufschäumneigung von hochtemperaturfesten Klebemitteln auf Wasserglasbasis lässt sich bereits mit geringen Anteilen an Bornitrid erreichen, so z.B. mit einem Anteil von 1 Gew.-% auf die Trockenmasse bezogen. Die Anteile, die die Klebemittel an Bornitrid aufweisen können, sind im großen Umfang variabel und können auf die jeweiligen Anforderungen der Klebestellen angepasst werden. Vorzugsweise wird ein oberes Limit für den Anteil des Bornitrids an der Trockenmasse des Klebemittels von 40 Gew.-% eingehalten.The Effect of oppression or pushing back the Aufschäumneigung high-temperature waterglass-based adhesives are already possible reach with low levels of boron nitride, e.g. with a Proportion of 1 wt .-% based on the dry matter. The shares that The adhesives may have boron nitride are on a large scale variable and can adapted to the respective requirements of the splices. Preferably, an upper limit for the proportion of boron nitride adhered to the dry mass of the adhesive of 40 wt .-%.
Häufig findet man sehr gute Klebereigenschaften, insbesondere auch eine sehr gute Gasdichtheit der Klebestelle sowie gute Isolatoreigenschaften der Klebestelle bei Zugabe von Bornitrid zu dem Klebemittel im Bereich von 7 bis 25 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse des Klebemittels.Often finds you have very good adhesive properties, especially a very good Gas tightness of the splice and good insulator properties of the Bonding point when boron nitride is added to the adhesive in the range from 7 to 25 wt .-% based on the dry weight of the adhesive.
Das Bornitrid wird als partikelförmiger Zuschlagstoff zu dem Klebemittel verarbeitet, und hierbei empfiehlt es sich, Bornitrid mit einer mittleren Partikelgröße von 1 μm bis 10 μm zu verwenden.The Boron nitride is called particulate Aggregate processed to the adhesive, and recommends this it is to use boron nitride with an average particle size of 1 .mu.m to 10 .mu.m.
Besonders geeignete Produkte weisen eine spezifische Oberfläche des Bornitrids im Bereich von 2 bis 20 m2/g auf.Particularly suitable products have a specific surface area of the boron nitride in the range from 2 to 20 m 2 / g.
Eine der bevorzugten Modifikationen des BN ist das hexagonale, graphitanaloge BN.A The preferred modification of BN is hexagonal, graphite analog BN.
Die
Wasserglaskomponente selbst, welche eine Zusammensetzung der Formel
Entscheidend für eine gute Hochtemperaturfestigkeit der Klebestelle ist, dass die Wasserglaskomponente einen hohen Schmelzpunkt, insbesondere einen Schmelzpunkt im Bereich von 1100 bis 1150 °C oder mehr aufweist.critical for one good high-temperature strength of the splice is that the waterglass component a high melting point, in particular a melting point in the range from 1100 to 1150 ° C or more.
Dem Klebemittel können bei Bedarf ferner ein oder mehrere mineralische Füllstoffe beigemischt sein, wobei hier zu beachten ist, dass der Füllstoff so ausgewählt werden muss, dass er bis zu einer Temperatur von 1100 °C oder mehr nichtgasend ist.the Adhesives can if necessary, one or more mineral fillers be added here, it should be noted that the filler so selected he must be able to reach a temperature of 1100 ° C or more is non-gasrous.
An sich ist die Partikelgröße der mineralischen Füllstoffmaterialien wenig kritisch. Im Hinblick auf die häufig angestrebten Schichtdicken der Klebestellen von ca. 10 bis 100 μm werden Partikelgrößen verwendet, die im Mittel ca. 0,5 bis 30 μm, bevorzugt 1 bis 20 μm betragen. Bei plättchenförmigen Füllstoffen, wie z.B. Glimmer, sind auch größere Ausdehnungen in der Plättchenebene möglich, da sich diese beim Auftragen mindestens teilweise zur Oberfläche des beaufschlagten Substrats ausrichten.At is the particle size of the mineral filler little critical. In view of the often desired layer thicknesses 10 to 100 microns are used particle sizes, on average about 0.5 to 30 microns, preferably 1 to 20 microns be. For platelet-shaped fillers, such as. Mica, are also larger dimensions in the platelet level possible, since these are at least partially applied to the surface of the Align applied substrate.
Die Menge an mineralischem Füllstoff in dem Klebemittel lässt sich in weiten Grenzen variieren. Dies gibt die Möglichkeit des Zusatzes des mineralischen Füllstoffes derart, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des getrockneten Klebemittels ähnlich dem des zu verklebenden metallischen Substrates, insbesondere Stahl ist.The Amount of mineral filler in the adhesive leaves vary within wide limits. This gives the opportunity additive of mineral filler such that the thermal expansion coefficient similar to the dried adhesive that of the metallic substrate to be bonded, in particular steel is.
Häufig als günstig gefundene Anteile des mineralischen Füllstoffs im Klebemittel (wiederum bezogen auf die Trockenmasse des Klebemittels) betragen 1 bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt 4 bis 20 Gew.-%.Often as Cheap Found proportions of the mineral filler in the adhesive (turn based on the dry mass of the adhesive) are from 1 to 40 Wt .-%, more preferably 4 to 20 wt .-%.
Die Füllstoffe können dabei auch als Mittel zum Modifizieren der Viskosität des Klebemittels verwendet werden, so dass unter Umständen ein Verdickungsmittel entfallen kann.The fillers can as well as a means for modifying the viscosity of the adhesive may be used, so that may be a thickener can be omitted.
Bevorzugte mineralische Füllstoffe sind Kaolin, Glimmer und Talkum. Andere mineralische Füllstoffe lassen sich auswählen nach der zuvor gegebenen Regel, dass der mineralische Füllstoff bei einer Temperatur von bis zu 1100 °C keine Gasanteile freisetzten darf.preferred mineral fillers are kaolin, mica and talc. Other mineral fillers can be selected according to the previously given rule that the mineral filler at a temperature of up to 1100 ° C released no gas fractions may.
Es hat sich herausgestellt, dass Klebemittel mit mineralischen Füllstoffen besonders gute Eigenschaften aufweisen, wenn Kaolin der Hauptbestandteil des Füllstoffanteils bildet oder als alleiniger Füllstoff eingesetzt wird. Kaolin lässt sich aber auch erfolgreich in Mischungen mit Talkum und Glimmer einsetzen.It has been found to be adhesive with mineral fillers have particularly good properties when kaolin is the main constituent the filler content forms or as a sole filler is used. Kaolin leaves but also successful in mixtures with talc and mica deploy.
In dem Klebemittel wird die Wasserglaskomponente bevorzugt mit einem Festglasgehalt von 30 bis 40 Gew.-% verarbeitet. Wird ein relativ hoher Anteil an Bornitrid verwendet, empfiehlt es sich den Wassergehalt an der Gesamtmischung etwas zu erhöhen.In the adhesive, the waterglass component is preferably with a Solid glass content of 30 to 40 wt .-% processed. Will be a relative high content of boron nitride, it is recommended that the water content to increase the overall mix slightly.
Ferner kann es angezeigt sein, dem Klebemittel ein Dispergiermittel zuzusetzen, wobei hier häufig Anteile im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,4 bis 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Trockenmasse des Klebemittels, in der Regel ausreichend sind um insbesondere mineralische Füllstoffe dispergiert in dem erfindungsgemäßen Klebemittel zu stabilisieren.Further it may be appropriate to add a dispersing agent to the adhesive, being here often Proportions in the range of 0.1 to 5 wt .-%, more preferably 0.4 to 1.5% by weight, based in each case on the dry mass of the adhesive, are generally sufficient in particular mineral fillers dispersed in the adhesive of the invention to stabilize.
Werden geringe Anteile von Füllstoffen verwendet oder fallen diese Füllstoffe vollständig weg, ist es empfehlenswert dem Klebemittel ein Verdickungsmittel zuzusetzen, insbesondere in Form von Kieselsäure und in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% (bezogen auf die Trockenmasse des Klebemittels).Become low levels of fillers used or dropped these fillers Completely away, it is recommended to add a thickener to the adhesive, especially in the form of silica and in an amount of up to 10 wt .-% (based on the dry matter of the adhesive).
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Klebemittels wie es zuvor beschrieben wurde zum Verkleben von flächigen Metallsubstraten, insbesondere zum Verkleben von Stahlblechlagen.The The invention further relates to the use of an adhesive such as it has been described above for bonding flat metal substrates, in particular for bonding sheet steel layers.
Als flächige Metallsubstrate eignen sich hier insbesondere Elemente, aus denen Brennstoffzellen hergestellt werden. Hier kommen die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Klebemittels zur Geltung, denn hier wird eine hochtemperaturfeste Klebestelle benötigt, die darüber hinaus eine hohe Gasdichtheit aufweist und zusätzlich gute Isolatoreigenschaften zeigt. Alle drei Forderungen werden in idealer Weise von dem erfindungsgemäßen Klebemittel erfüllt. Darüberhinaus sind die Klebemittelschichten auch nach dem Trocknen und Aushärten flexibel, d.h. leichte elstische Verformungen der metallischen Substrate führen nicht zu Rissen in den Klebemittelanteilen und auch nicht zu deren Abplatzen.When area Metal substrates are particularly suitable here elements from which Fuel cells are produced. Here are the special advantages the high temperature resistant according to the invention Adhesive to advantage, because here is a high temperature resistant Splice needed, the above In addition, has a high gas-tightness and also good Isolatoreigenschaften shows. All three requirements are ideally met by the adhesive of the invention Fulfills. Beyond that are the adhesive layers remain flexible even after drying and curing, i.e. slight elastic deformations of the metallic substrates do not result Cracks in the adhesive portions and not to their chipping.
Solcher Art verklebte Metallsubstrate lassen Betriebstemperaturen bis zu 850 °C oder sogar teilweise noch etwas mehr zu, ohne dass deren Klebeeigenschaften, insbesondere auch deren Gasdichtheit und Isolatoreigenschaften darunter leiden.Such Type bonded metal substrates allow operating temperatures up to 850 ° C or sometimes even a bit more, without their adhesive properties, in particular also their gas tightness and insulator properties underneath Suffer.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verkleben von flächigen Metallsubstraten, wobei dieses dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Klebemittel der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Art verwendet wird und auf mindestens eine der miteinander zu verklebenden Flächen (in der Regel bei Raumtemperatur) aufgetragen wird, dass die zu verklebenden Metallsubstrate dann miteinander mindestens im Bereich der Klebestellen in Kontakt gebracht werden und dass dann das Klebemittel bei erhöhter Temperatur getrocknet und ausgehärtet wird.The invention further relates to a method for bonding flat metal substrates, this being characterized in that an adhesive of the type according to the invention described above is used and applied to at least one of the surfaces to be bonded together (usually at room temperature) that the metal substrates to be bonded then at least in the Be contacted area of the splices and that then the adhesive is dried and cured at elevated temperature.
Das erfindungsgemäße Klebemittel erlaubt ein Auftragen des Klebemittels bei Raumtemperatur und dies vereinfacht die Handhabung des erfindungsgemäßen Klebemittels erheblich. Beispielsweise lassen sich die erfindungsgemäßen Klebemittel mittels Siebdruck auftragen. Verglichen mit den nach dem Auftragen zunächst noch mindestens anzuschmelzenden Glasloten ergeben sich hier erhebliche Vorteile.The adhesives according to the invention allows application of the adhesive at room temperature and this simplifies the handling of the adhesive according to the invention considerably. For example, the adhesives of the invention can be screen-printed Instruct. Compared with the first after applying At least to be melted glass solders arise here considerable Advantages.
Die Trocknung des Klebemittels erfolgt bevorzugt bei höherer Temperatur, insbesondere bei Temperaturen von 70 °C oder höher, besonders bevorzugt im Bereich von 70 bis 80 °C.The Drying of the adhesive is preferably carried out at a higher temperature, especially at temperatures of 70 ° C or higher, more preferably in Range from 70 to 80 ° C.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Brennstoffzelle mit mehreren, miteinander verklebten Metalllagen, wobei die Verklebung der Metalllagen mittels eines erfindungsgemäßen Klebemittels, wie zuvor beschrieben, hergestellt ist.The Invention finally relates a fuel cell with several metal layers glued together, wherein the bonding of the metal layers by means of an adhesive according to the invention, as described above.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und der Beispiele noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:The Invention will be described below with reference to the drawings and examples even closer explained. They show in detail:
Die
KAE-Einheit
Ferner
umfaßt
die KAE-Einheit
Zwischen Anode und Kathode ist ein Elektrolyt angeordnet, welcher vorzugsweise als Feststoffelektrolyt ausgebildet und beispielsweise aus Yttrium-stabilisiertem Zirkoniumdioxid gebildet ist.Between Anode and cathode, an electrolyte is arranged, which is preferably formed as a solid electrolyte and, for example, yttrium-stabilized Zirconia is formed.
Die
Kontaktplatten
Hierzu
besteht jede der Kontaktplatten
Die
kathodenseitigen Rippen des Kontaktbereichs
Die
an den Enden eines Brennstoffzellenblockverbunds
In
einem Seitenbereich einer jeder Kontaktplatte
Ein
diesem Seitenbereich bezüglich
der Kontaktfläche
Die
Abgasdurchgangsöffnungen
Jeder
der Fluidführungsrahmen
In
einem Seitenbereich des Fluidführungsrahmen
In
einem diesem Seitenbereich bezüglich
der Durchtrittsöffnung
Jeweils
ein Fluidführungsrahmen
Im
Bereich der Abgasdurchgangsöffnungen
Ähnliche,
sich nur in ihren Abmessungen von den Abstützelementen
Die
Abstützelemente
Die
Abstützelemente
Wie
am besten aus
In
entsprechender Weise sind auch zwischen den Randbereichen
Erfindungsgemäß werden
die Klebemittel-Dichtungen jeweils von einer gasdichten, elektrisch
isolierenden Beschichtung aus einem hochtemperaturfesten erfindungsgemäßen Klebemittel gebildet,
welches als Paste im Siebdruckverfahren oder mittels Walzenbeschichtung
oder über
eine Düse
in Form einer Raupe auf die Oberfläche der Kontaktplatte
Ferner
wird der Brenngasraum jeder Brennstoffzelleneinheit
Die
Brennstoffzelleneinheiten
Dabei
fluchten die Brenngasdurchgangsöffnungen
Wie
aus
An
das dem jeweiligen Brenngaskanal
Die
Abgaskanäle
Diese
Abgas-Zweigleitungen
Im
Betrieb der Brennstoffzellenvorrichtung
Das
Brenngas wird zumindest teilweise an der den jeweiligen Brenngasraum
begrenzenden Anode der jeweiligen KAE-Einheit
Das
Oxidationsprodukt (Wasser) gelangt zusammen mit überschüssigem Brenngas aus den Brenngasräumen der
Brennstoffzelleneinheiten
Um
die längs
der Stapelrichtung
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen hochtemperaturfesten Klebemittels lassen sich die Brennstoffzelleneinheiten mit größerer Wirtschaftlichkeit fertigen und die Klebestellen bleiben auch bei den hohen Betriebstemperaturen der Zellen von 850 °C und mehr gasdicht und weisen auch im trockenen Zustand eine Flexibilität auf, die ausreichend ist um den bei der Montage des Zellenblockverbunds auftretenden Kräfte und Verformungen problemlos zu widerstehen. Auch die beim Anfahren der Zellenblöcke, bei dem die Zellenblöcke zunächst auf die Betriebstemperatur gebracht werden macht sich die Eigenschaft der durch das erfindungsgemäße Klebemittel gebildeten hochtemperaturfesten Dichtungsstellen positiv bemerkbar. Auch hier bleiben etwaige elastische Verformungen der Metalllagen ohne nachteilige Folgen für die Gasdichtheit der Verbindung der Abstützelemente mit den Metalllagen bzw. der Metalllagen miteinander.By the use of the high temperature resistant according to the invention Klebemittels can be the fuel cell units with greater efficiency finished and the splices remain even at high operating temperatures the cells of 850 ° C and more gas-tight and have a flexibility even in the dry state, the is sufficient for the occurring during assembly of the cell block assembly personnel and resist deformation easily. Also when starting the cell blocks, at which the cell blocks first brought to operating temperature makes the property by the adhesive according to the invention formed high temperature resistant sealing points positively noticeable. Here, too, remain any elastic deformations of the metal layers without adverse consequences for the gas-tightness of the connection of the supporting elements with the metal layers or the metal layers with each other.
Die folgenden Beispiele sind Rezepturen, wie sie mit Erfolg beiden Hochtemperaturbrennstoffzellen zur Ausbildung der Dichtungsbereiche wie oben beschrieben eingesetzt werden können.The The following examples are recipes, as they successfully with high-temperature fuel cells used to form the sealing regions as described above can be.
Beispiel 1:Example 1:
73 Gew.teile Natrium-Wasserglas mit einem SiO2:Me2O-Verhältnis von 3,3 und einem Festglasgehalt von ca. 35 Gew.% werden mit 8 Gew.teile Kaolin, 3 Gew.teile Glimmer und 16 Gew.teile Bornitrid (alpha-BN, hexagonales graphitanaloges BN, mittlere Korngröße 4 μm).73 parts by weight of sodium water glass having a SiO 2 : Me 2 O ratio of 3.3 and a glass content of about 35 wt.% Be with 8 parts by weight of kaolin, 3 parts by weight of mica and 16 parts by weight of boron nitride (alpha-BN, hexagonal graphite-analogous BN, average particle size 4 μm).
Das so erhaltene Klebemittel wird über eine Düse als Raupe auf die zu verklebenden Metall- bzw. Keramikoberflächen einer Komponente einer Hochtemperaturbrennstoffzelle aufgetragen. Die einzelnen Komponenten der Brennstoffzelle werden zusammengefügt und der Brennstoffzellenblock bei einer Temperatur von 70 bis 80 °C getrocknet. Eine Aushärtung der Klebestellen erfolgt beim ersten Aufheizen des Blocks auf Betriebstemperatur. Die Klebestellen erweisen sich als gasdicht und halten den Betriebsbedingungen bei 850 °C im Dauertest problemlos Stand. Auch die elektrischen Widerstandswerte bei Betriebstemperatur sind ausreichend hoch. Insbesondere beobachtet man kein Aufschäumen beim Aufheizen auf die Betriebstemperatur der Zellen. Die Klebestellen weisen auch nach dem Durchfahren mehrerer Temperaturzyklen keine Rissbildung auf.The so obtained adhesive is about a nozzle as a bead on the metal or ceramic surfaces to be bonded Component of a high-temperature fuel cell applied. The individual components of the fuel cell are joined together and the Fuel cell block dried at a temperature of 70 to 80 ° C. A curing The splice is carried out at the first heating of the block to operating temperature. The splices prove to be gas-tight and keep the operating conditions at 850 ° C in the endurance test without problems. Also the electrical resistance values at operating temperature are sufficiently high. In particular, observed you do not foaming at Heating up to the operating temperature of the cells. The splices have no after passing through several temperature cycles Cracking up.
Je nach gewähltem Auftragverfahren kann es erwünscht sein die Viskosität der Klebemittelmasse zu erhöhen. Hierbei lassen sich an sich bekannte viskositätsmodifizierende Agenzien wie hochdisperse Kieselsäure ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften der Klebeverbindungen bei der oben angegebenen Rezeptur verwenden. Die Anteile der hochdispersen Kieselsäure an der Gesamtrezeptur betragen vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.% womit man einen weiten Gestaltungsspielraum beim Einstellen der Viskosität hat.ever after selected Ordering may be desired its the viscosity to increase the adhesive mass. This can be known per se viscosity-modifying agents such highly dispersed silicic acid without impairment the properties of the adhesive bonds in the above Use recipe. The proportions of fumed silica on the Total formulation is preferably 0.2 to 5 wt.% Which one wide Has leeway in adjusting the viscosity.
Wird eine geringere Viskosität für das gewählte Auftragverfahren benötigt, lässt sich diese einfach durch Wasserzugabe erreichen.Becomes a lower viscosity for the elected Application process needed, let yourself to achieve this simply by adding water.
Beispiel 2:Example 2:
Zu 68 Gew.teilen Wasserglas werden 20 Gew.teile Kaolin und 12 Gew.teile Bornitrid gegeben (Spezifikationen wie oben). Auch diese Rezeptur für das erfindungsgemäße Klebemittel ergibt im Test vergleichbare Resultate wie die Rezeptur von Beispiel 1.To 68 parts by weight of water glass, 20 parts by weight of kaolin and 12 parts by weight Boron nitride given (specifications as above). Also this recipe for the adhesives according to the invention results in the test comparable results as the recipe of example 1.
Beispiel 3:Example 3:
Zu 79 Gew.teilen Wasserglas werden 7 Gew.teile Kaolin, 4 Gew.teile Talkum und 10 Gew.teile BN zugegeben (Spezifikationen wie zuvor). Auch hier werden im Test vergleichbar befriedigende Resultate erzielt wie in Beispiel 1.To 79 parts by weight of water glass are 7 parts by weight of kaolin, 4 parts by weight Talc and 10 parts by weight BN added (specifications as before). Again, comparably satisfactory results are achieved in the test as in Example 1.
Beispiel 4:Example 4:
Aus einem kommerziell erhältlichen Kaltkleber auf Wasserglasbasis, nämlich Canol 460 der Fa. Segliwa GmbH, Wiesbaden, Deutschland wird unter Zugabe von BN eine Klebemittelmischung hergestellt, die 17 Gew.% BN beinhaltet.Out a commercially available Waterglass-based cold glue, namely Canol 460 from Segliwa GmbH, Wiesbaden, Germany becomes an adhesive mixture with the addition of BN manufactured, which contains 17 wt.% BN.
Auch diese Mischung lässt sich mit Erfolg als Klebemittel bei Hochtemperaturbrennstoffzellen einsetzen.Also leaves this mixture successfully used as an adhesive in high temperature fuel cells deploy.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20221582U DE20221582U1 (en) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | High-temperature-resistant adhesive based on water glass comprises boron nitride as an additive |
Applications Claiming Priority (2)
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