一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳制造技术

本发明专利技术属于能源工程与技术领域，具体是一种用于固体氧化物燃料电池(SOFCs)连接体的新型陶瓷材料钛钽硅碳。其化学式为(Ti1‑xTax)3SiC2(x＝0.005‑0.5)。该陶瓷材料抗氧化性能和导电能力优于现在商用合金Crofer22 APU；热膨胀系数为(9.2±0.5)×10

A ceramic tantalum silicon carbon used for solid oxide fuel cell connections

The invention belongs to the field of energy engineering and technology, in particular a novel ceramic material titanium tantalum silicon carbon used in the solid oxide fuel cell (SOFCs) connection. The chemical formula (Ti1 xTax) 3SiC2 (x = 0.005 0.5). The antioxidant properties of the ceramic material and the conductive ability is higher than the current commercial Crofer22 alloy APU; coefficient of thermal expansion (9.2 + 0.5) * 10

【技术实现步骤摘要】
一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳
本专利技术属于能源工程与
，具体涉及一种用于固体氧化物燃料电池(SOFCs)连接体的新型陶瓷材料钛钽硅碳。
技术介绍
固体氧化物燃料电池由于具有可使用含碳燃料、发电效率高和发电成本低等优点，在分布式电站和动力电源等领域均有广阔的应用前景。但其连接体材料是SOFCs的发展瓶颈之一。在90年代之前SOFCs的连接体材料为铬酸镧或者掺杂的铬酸镧，但是这种连接体材料具有诸多弊端：要求电池工作在1000℃以上，在空气中的烧结性能差，导热性能不好，成形困难，易形成氧空位，低温导电性能差等。在90年代之后，随着SOFCs的工作温度下降至600-800℃，合金能够作为连接体材料，主要为铬基合金、镍基合金与铁基合金，这些材料有其自身的优点。但也有致命缺点：1.铬的化合物挥发问题。为了使连接体材料在工作环境下具有一定的抗氧化性能和导电性能，合金连接体材料要含有一定的铬，以生成氧化铬氧化膜。而氧化铬在工作环境下会形成易挥发的铬的化合物，这些化合物会毒化阴极，使电池的输出性能下降，最后加速电堆的老化。2.热膨胀系数不匹配问题。电解质YSZ的热膨胀系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述连接体材料为钛钽硅碳陶瓷，此陶瓷材料是钛硅碳进行钽掺杂改性的陶瓷相材料，其中：钛钽硅碳化学式为(Ti1‑xTax)3SiC2。

【技术特征摘要】
1.一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述连接体材料为钛钽硅碳陶瓷，此陶瓷材料是钛硅碳进行钽掺杂改性的陶瓷相材料，其中：钛钽硅碳化学式为(Ti1-xTax)3SiC2。2.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述化学式(Ti1-xTax)3SiC2中，x＝0.005-0.5。3.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述化学式(Ti1-xTax)3SiC2中，x＝0.05。4.根据权利要求1-3任一所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述钛钽硅碳材料的致密度高于98％。5.根据权利要求3所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述钛钽硅碳材料(Ti0.95Ta0.05)3SiC2在600～800℃温度区间内的氧化速率常数是1.03×10-14g2·cm-4·s-1-7.33×10-14g2·cm-4·s-1，热膨胀系数是9.2×10-6K-1。6.根据权利要求3所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钽硅碳，其特征在于，所述钛钽硅碳材料(Ti0.95T...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑莉莉，李美栓，李希超，钱余海，徐敬军，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37