بررسی نشتی و میانکنش شیمیایی درزگیرهای شیشه‌‌سرامیک‌ متعلق به سیستم baob2o3sio2 با آلیاژ اتصال دهنده aisi430

در این پژوهش سرعت نشتی و میانکنش شیمیایی ترکیبات متعلق به سه مثلث ترکیبی متفاوت از سیستم baob2o3sio2 با نسبت مولی b2o3/sio2 ثابت و فواصل نسبت مولی یکسان bao/sio2، با آلیاژ aisi430 یه منظور کاربرد در پیل‌های سوختی اکسید جامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار تغییر فرم نمونه‌ها در دمای آب‌بندی در طی زمان نشان داد که تغییر فرم قابل‌توجهی در ترکیبات در طی زمان 2 ساعت اتفاق نیفتاد. نشتی نمونه های ساندویجی سه لایه الکترولیت/ شیشه آب‌بند/ آلیاژ اتصال‌دهنده به کمک دستگاه نشت‌یاب هلیمی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ترکیب دارای 32 درصد اکسید باریم (ba32) نشتی محسوسی نداشت. سرعت نشتی نمونه ‌های ba37 در محدوده قابل قبول برای آب‌بندهای پیل سوختی اکسید جامد (pa.m3/s 710810) بود. نشتی نمونه‌های ba42 نیز در محدوده نشتی بسیار زیاد (pa.m3/s 310410) قرارداشت. در مرحله بعد میانکنش احتمالی بین شیشه و آلیاژ اتصال‌دهنده بعد از عملیت نهایی آب‌بندی و نگهداری در دمای کاری به مدت 100 ساعت به‌کمک تکنیک آنالیز نقطه‌ای و خطی دستگاه sem بررسی شد. شیشه سرامیک‌های ba32 و ba37 به‌خوبی به آلیاژ اتصال دهنده aisi430 اتصال یافتند و هیچ نوع فاصله یا فضای خالی حتی در لبه‌های اتصال مشاهده نشد. فصل مشترک اتصال هموار و عاری از هرگونه عیب بود و در طی ماندگاری در دمای c°800 به‌مدت 100 ساعت نیز واکنش تخریب کننده‌ای اتفاق نیفتاد.

Investigation on leakage and chemical interaction of BaO–SiO2–B2O3 based glassceramic sealants and AISI430 interconnect

In the present work, adhesion, leak rate and chemical compatibility of a series of borosilicatebased glasses, belong to ternary BaO–SiO2–B2O3 system, with AISI 430 alloys as interconnect were investigated for solid oxide fuel cell applications. Deformation behaviors of selected glasses at sealing temprature with time were characterized. Significant deformation was not appeared in the samples overtime at sealing temperature. In the next step, the leakage tests of AISI430/glassceramics couples were performed. Glass containing 32 % molar BaO (Ba32) had no gas leakage; a low leak rate of 107 to 108 Pam3s1 was obtained for the glass with 37 % molar BaO (Ba37) and big leak of the system (103 to 104 Pam3s1) for Ba42. Possible interfacial reactions between the asreceived glass and cell ingredients and aging up to 100 h were also studied by scanning electron microscopy in conjunction with energydispersive Xray spectroscopy and Xray dot mapping. The results showed the Ba32 and Ba37 glasses coupled with AISI430 had fine adhesion, remained stable under these conditions and were compatible with the interconnect. So, the use of these glassceramics will be successful in joining the ceramic electrolytes to the metallic interconnect.