发明名称 使用于固态氧化物燃料电池中玻璃陶瓷密封
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.09.21
申请号 TW096112499 申请日期 2007.04.09
申请人 康寧公司 美國 发明人 米其耳艾德贝丁;撒哈马扎诺威克;丁卫罗纽巴耳 美国;代耳约色胜朱立安 美国
分类号 H01M8/10;H01M8/02 主分类号 H01M8/10
代理机构 代理人 吴洛杰 台中市北区太原路2段215巷1弄8号
主权项 一种固态氧化物燃料电池之玻璃陶瓷密封,该密封由具有玻璃成份以及晶质成份之玻璃陶瓷所构成,其中:玻璃陶瓷为不含硼;玻璃陶瓷密封之晶质成份为>50%重量比以及玻璃陶瓷密封之玻璃成份为<50%重量比;关于晶质成份,>50%重量比晶质成份包含主要晶相,该晶相之晶体具有结构由瓦矽钙钡石(walstromite),假矽石灰石(cyclowollastonite)以及μ-(Ca,Sr)SiO3,六方钾霞石(kalsilite),钾霞石(kaliophilite)及钙矽石(wollastonite)代表之结构选取出,以及其余<50%晶质成份包含至少一种第二晶相;以及玻璃陶瓷热膨胀系数在70-130x10-7/℃范围内。依据申请专利范围第1项之玻璃陶瓷密封,其中该玻璃陶瓷包含SiO2,Al2O3;至少一种氧化物由钙,钡,镁及锶氧化物选取出;以及选择性加上玻璃陶瓷含有至少一种氧化物由ZnO,Nb2O5,Ta2O3,La2O3,Y2O3,Sb2O5,以及过渡金属氧化物选取出。依据申请专利范围第1项之玻璃陶瓷密封,其中玻璃陶瓷之晶质成份为>75%重量比以及玻璃成份为<25%重量比以及主要晶相为>75%晶质成份。依据申请专利范围第1项之玻璃陶瓷密封,其中玻璃陶瓷之晶质成份为>90%重量比以及玻璃成份为<15%重量比,其中晶质成份及玻璃成份总和为100%。依据申请专利范围第1项之玻璃陶瓷密封,其中玻璃陶瓷之热膨胀系数在85-115x10-7/℃范围内。一种固态氧化物燃料电池之玻璃陶瓷密封组成份,该密封由不含硼玻璃陶瓷玻璃料所构成,该玻璃料具有>75%重量比晶质成份以及<25%重量比玻璃成份,其中:玻璃料包含SiO2,Al2O3,以及MO,其中MO为由Mg,Ca,Ba及Sr之硷土金属氧化物选取出,以及ΣMO在40-60%重量比范围内,M为两种或多种Mg,Ca,Ba及Sr,Al2O3在2-8%重量比范围内,以及其余为SiO2;晶质成份具有>50%主要晶相,其具有结构由瓦矽钙钡石,假矽石灰石,以及μ-(Ca,Sr)SiO3之结构选取出,其余之<50%晶质成份包含至少一种第二晶相;以及主要晶相为>50%晶质成份;以及玻璃陶瓷热膨胀系数在70-130x10-7/℃范围内。依据申请专利范围第6项之玻璃陶瓷密封组成份,其中玻璃陶瓷密封组成份热膨胀系数在85-115x10-7/℃范围内;以及选择性加上玻璃陶瓷含有至少一种氧化物由ZnO,Nb2O5,Ta2O3,La2O3,Y2O3,Sb2O5,以及过渡金属氧化物选取出。依据申请专利范围第7项之玻璃陶瓷密封组成份,其中当选择性加上氧化物包含于组成份中,所选择氧化物ZnO以及过渡金属氧化物为>0-8%重量比以及Nb2O5,Ta2O3,La2O3,Y2O3,Sb2O5为>0-10%。依据申请专利范围第8项之玻璃陶瓷密封组成份,其中选择性加上元素为锌氧化物,其含量在>0-6%重量比范围内。依据申请专利范围第6项之玻璃陶瓷密封组成份,其中第二晶相具有结构由钙矽石(wollastonite),透辉石(diopside),顽火辉石(enstatite),镁橄榄石(forsterite),及其固态溶质或混合物结构选取出。依据申请专利范围第10项之玻璃陶瓷密封组成份,其中主要晶相为>75%晶质成份。依据申请专利范围第10项之玻璃陶瓷密封组成份,其中主要晶相为>90%晶质成份。一种固态氧化物燃料电池之玻璃陶瓷密封,该密封由不含硼玻璃陶瓷玻璃料所构成,该玻璃料以重量百分比表示包含:30-50% SiO2,2-8% Al2O3,10-40% CaO,以及至少一种0-40% SrO,0-35% BaO,0-10% MgO;以及选择性加上玻璃陶瓷含有至少一种氧化物由ZnO,Nb2O5,Ta2O3,La2O3,Y2O3,Sb2O5,以及过渡金属氧化物选取出,及其中ΣMO在40-60%重量比范围内,M为两种或多种Mg,Ca,Ba及Sr,以及当选择性加上氧化物包含于组成份中,所选择氧化物ZnO以及过渡金属氧化物为>0-8%重量比以及Nb2O5,Ta2O3,La2O3,Y2O3,Sb2O5为>0-10%。依据申请专利范围第13项之玻璃陶瓷密封,其中密封为>75%晶质成份以及<25%玻璃成份,晶质成份具有>50%晶相,其具有结构由瓦矽钙钡石,假矽石灰石,以及μ-(Ca,Sr)SiO3结构选取出,其包含至少两种晶相之固态溶质及混合物,以及其余晶质成份为<50%之一种或多种第二晶相。依据申请专利范围第14项之玻璃陶瓷密封,其中结晶相为>90%以及玻璃相<10%。依据申请专利范围第14项之玻璃陶瓷密封,其中密封热膨胀系数在85-115x10-7/℃范围内。一种固态氧化物燃料电池之玻璃陶瓷密封,该密封由不含硼不含锌玻璃陶瓷玻璃料所构成,该玻璃料具有>50%晶质成份以及<50%玻璃成份,其中:晶质成份中>50%重量比之晶质成份包含主要晶相为>50%,其中主要晶相之晶体具有结构由六方钾霞石,钾霞石及及钙矽石以及其固态溶质或混合物代表之结构选取出;其余<50%之晶质成份包第二晶相,其由镁黄长石,锌黄长石,刚玉,钙黄长石,钙长石,钙矽石,透辉石,顽火辉石,以及镁橄榄石及其混合物代表之结构选取出;玻璃陶瓷密封之热膨胀系数在70-130x10-7/℃范围内;及该密封以重量百分比表示包含5-25% Al2O3,25-45% CaO,25-45% SiO2,1-10% K2O以及0-25% GeO2。依据申请专利范围第17项之玻璃陶瓷密封,其中该密封以重量百分比表示包含10-20% Al2O3,30-40% CaO,30-40% SiO2,2-8% K2O以及5-20% GeO2。依据申请专利范围第18项之玻璃陶瓷密封,其中密封热膨胀系数在85-115x10-7/℃范围内。
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