441不锈钢与YSZ陶瓷空气反应钎焊接头抗热震性能研究
发布时间：2020-12-20 19:47
固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种绿色环保、高效率的功率转换单元已在诸多领域取得了实际应用。铁素体不锈钢（441）是SOFC支撑体与连接体的常用材料,氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）陶瓷被广泛运用作为SOFC的电解质材料。当SOFC应用于交通工具电源或小型热电联产系统时,不锈钢与陶瓷连接体系除了必须具备长期服役稳定性外,还因为频繁遭受短时间内温度的急剧变化,而需要具备优秀的抗热震性能。本课题利用空气反应钎焊（RAB）方法对441不锈钢与YSZ陶瓷进行连接,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及抗剪强度测试等手段探究高温热震对接头的影响机制,并通过制备保护层与使用复合钎料的方法对接头抗热震性能进行有效提升。首先,利用Ag-CuO钎料对441不锈钢与YSZ陶瓷实现了空气反应钎焊连接,利用SEM/EDS与XRD对接头界面结构与物相组成进行分析。接头界面中,不锈钢一侧出现了较厚的脆性连续氧化物层。为探究热震对接头的影响机制,使接头连续经历800℃高温热震,发现连续氧化物层厚度不断增加,并在热应力作用下产生孔洞、裂纹缺陷。同时,（Fe,Cr,Cu）氧化物向YSZ一侧扩散,破坏界面...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SOFC实际应用(a)交通工具电源；(b)家庭电站；(c)军事设备
图 1-2 SOFC 工作原理示意图[6]用中，单个 SOFC 的输出电压以及功率受限，因此必须通方式组成电池堆。目前，最为常见的固体氧化物燃料电池平板式。其中，平板式结构是将单个电池制作为平板状，型薄片实现电池间的电连接，其结构示意图如图 1-3 所示，平板式 SOFC 具有结构紧凑、电路采集流程短、能量密优势，已经成为 SOFC 发展的研究重点[9]。为便于加工及尺寸通常不超过 10 至 12 英寸。因此，平板式 SOFC 必须电池才能够达到数万瓦特的功率输出。这无疑对平板式 S巨大挑战。平板式 SOFC 通常包括多个不同部位的连接，体的连接、连接体与连接体或支撑体的连接、提供进气口连接[10]。平板式 SOFC 各处连接的可靠性与稳定性，是其本要求。
图 1-2 SOFC 工作原理示意图[6]个 SOFC 的输出电压以及功率受限，因此必电池堆。目前，最为常见的固体氧化物燃料其中，平板式结构是将单个电池制作为平板现电池间的电连接，其结构示意图如图 1-3 SOFC 具有结构紧凑、电路采集流程短、能经成为 SOFC 发展的研究重点[9]。为便于加不超过 10 至 12 英寸。因此，平板式 SOFC够达到数万瓦特的功率输出。这无疑对平板。平板式 SOFC 通常包括多个不同部位的连、连接体与连接体或支撑体的连接、提供进平板式 SOFC 各处连接的可靠性与稳定性，
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷空气反应钎焊研究综述[J]. 王志权,曹健,司晓庆,李淳,亓钧雷,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[2]Influence of Surface Finishing on High-Temperature Oxidation of AISI Type 444 Ferritic Stainless Steel Used in SOFC Stacks[J]. Valeria Bongiorno,Paolo Piccardo,Simone Anelli,Roberto Spotorno. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(08)
[3]平板式SOFCAg-CuO-Al2TiO5封接材料的研究[J]. 刘泳良,屠恒勇. 电源技术. 2014(03)
[4]Progress in Joining Ceramics to Metals[J]. ZHANG Yong, FENG Di, HE Zhi-yong, CHEN Xi-chun (High Temperature Materials Research Institute, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2006(02)
本文编号：2928444
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SOFC实际应用(a)交通工具电源；(b)家庭电站；(c)军事设备
图 1-2 SOFC 工作原理示意图[6]用中，单个 SOFC 的输出电压以及功率受限，因此必须通方式组成电池堆。目前，最为常见的固体氧化物燃料电池平板式。其中，平板式结构是将单个电池制作为平板状，型薄片实现电池间的电连接，其结构示意图如图 1-3 所示，平板式 SOFC 具有结构紧凑、电路采集流程短、能量密优势，已经成为 SOFC 发展的研究重点[9]。为便于加工及尺寸通常不超过 10 至 12 英寸。因此，平板式 SOFC 必须电池才能够达到数万瓦特的功率输出。这无疑对平板式 S巨大挑战。平板式 SOFC 通常包括多个不同部位的连接，体的连接、连接体与连接体或支撑体的连接、提供进气口连接[10]。平板式 SOFC 各处连接的可靠性与稳定性，是其本要求。
图 1-2 SOFC 工作原理示意图[6]个 SOFC 的输出电压以及功率受限，因此必电池堆。目前，最为常见的固体氧化物燃料其中，平板式结构是将单个电池制作为平板现电池间的电连接，其结构示意图如图 1-3 SOFC 具有结构紧凑、电路采集流程短、能经成为 SOFC 发展的研究重点[9]。为便于加不超过 10 至 12 英寸。因此，平板式 SOFC够达到数万瓦特的功率输出。这无疑对平板。平板式 SOFC 通常包括多个不同部位的连、连接体与连接体或支撑体的连接、提供进平板式 SOFC 各处连接的可靠性与稳定性，
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷空气反应钎焊研究综述[J]. 王志权,曹健,司晓庆,李淳,亓钧雷,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[2]Influence of Surface Finishing on High-Temperature Oxidation of AISI Type 444 Ferritic Stainless Steel Used in SOFC Stacks[J]. Valeria Bongiorno,Paolo Piccardo,Simone Anelli,Roberto Spotorno. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(08)
[3]平板式SOFCAg-CuO-Al2TiO5封接材料的研究[J]. 刘泳良,屠恒勇. 电源技术. 2014(03)
[4]Progress in Joining Ceramics to Metals[J]. ZHANG Yong, FENG Di, HE Zhi-yong, CHEN Xi-chun (High Temperature Materials Research Institute, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2006(02)
本文编号：2928444
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