[发明专利]无污染的电化学稳定的玻璃料密封材料和使用该密封材料的密封件和装置

权利要求书

1.一种固体氧化物燃料电池装置，该装置包括以下各层：固体电解质、阴极板、阳极板、框架和无污染的电化学稳定的密封材料，所述密封材料的热膨胀系数约为95x10^-7/℃至115x10^-7/℃，其中，所述密封材料按重量％表示包含以下组分：

(i)约65-100重量％玻璃料，该玻璃料包含：

约0-43摩尔％表示为RO的金属氧化物，其中R包括镁、钙、锶、钡、锌和/或它们的组合；

约0-5摩尔％Al₂O₃；

约0-7摩尔％TiO₂；

约40-60摩尔％SiO₂；和

(ii)约0-35重量％填充材料，该填充材料提高该密封材料的热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述填充材料包括稳定化的氧化锆、白榴石、氧化镁或者它们的组合。

3.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述密封材料包含约80-100重量％玻璃料和约0-20重量％填充材料。

4.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述金属氧化物包含：

约0-10摩尔％MgO；

约5-43摩尔％CaO；

约5-28摩尔％SrO；

约0-17摩尔％BaO；和

约0-10摩尔％ZnO和/或它们的组合。

5.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料包含：

约0-10摩尔％MgO；

约5-20摩尔％CaO；

约5-28摩尔％SrO；

约0-10摩尔％BaO；

约0-10摩尔％ZnO；

约0-4摩尔％Al₂O₃；

约0-7摩尔％TiO₂；和

约52-60摩尔％SiO₂。

6.如权利要求5所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料在约850-900℃烧结1小时之后包含玻璃态相。

7.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料包含：

约33-43摩尔％CaO；

约9-15摩尔％SrO；

约0-17摩尔％BaO；

约0-5摩尔％ZnO；

约0-5摩尔％Al₂O₃；

约0-4摩尔％TiO₂；和

约40-49摩尔％SiO₂。

8.如权利要求7所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料在约850-900℃烧结1小时之后包含玻璃态相。

9.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料包含：

约15摩尔％CaO；

约15-25摩尔％SrO；

约0-10摩尔％BaO；

约4-6摩尔％TiO₂；

约54-56摩尔％SiO₂；和

其中，所述玻璃料在不含填充材料条件下烧结之后的CTE大于约98x10^-7/℃。

10.如权利要求9所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料在约850℃烧结1小时之后包含玻璃态相。

11.如权利要求9所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料在约900℃烧结和老化1小时之后包含晶体相。

12.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，所述玻璃料包含0摩尔％钡，使得密封材料用作阻止铬从固体氧化物燃料电池装置的框架扩散到该固体氧化物燃料电池内部的阻挡层。

13.如权利要求1所述的固体氧化物燃料电池装置，其特征在于，将密封材料加热至密封温度之后，玻璃料中的钡为晶体相。