한국세라믹학회지 (Journal of the Korean Ceramic Society)

  • 제38권2호
  • /
  • Pages.158-165
  • /
  • 2001
  • /
  • 1229-7801(pISSN)
  • /
  • 2234-0491(eISSN)
한국세라믹학회 (The Korean Ceramic Society)
권호 표지

고체산화물 연료전지용 밀봉유리의 제조 및 물성평가

Preparation and Characterization of Sealing Glass for Solid Oxide Fuel Cell

  • 손성범 (연세대학교 재료공학과) ;
  • 오승한 (연세대학교 재료공학과) ;
  • 최세영 (연세대학교 재료공학과) ;
  • 김긍호 (한국과학기술연구원 재료연구부) ;
  • 송휴섭 (한국과학기술연구원 재료연구부)
  • 발행 : 2001.02.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

고체산화물 연료전지용 밀봉재로서 전지 구성원과 열팽창계수가 유사하고 비젖음성 특성을 가지며 전지 작동온도에서 화학적 안정성을 갖는 밀봉유리를 개발하고자, BaO-Al$_2$O$_3$-La$_2$O$_3$-Ba$_2$O$_3$-SiO$_2$계 유리를 제조하여 조성 변화에 따른 열적 특성 변화와 접합후의 젖음성 및 반응성 등을 조사하였다. 유리망목 형성산화물인 B$_2$O$_3$와 SiO$_2$의 함량비 및 BaO의 망목 형성산화물(B$_2$O$_3$+SiO$_2$)에 대한 함량비 변화에 따른 유리의 열적 특성을 조사한 결과, 0.33~0.71의 B$_2$O$_3$/SiO$_2$함량비하에서 BaO/(B$_2$O$_3$+SiO$_2$)가 0.70일 때 유리의 열팽창계수는 106~111$\times$$10^{-7}$/K 이었으며 이때 연료전지 구성원인 YSZ(yttria stabilized zirconia)와의 열팽창 불일치(thermal expansion mismatch)가 가장 작았다. 또한 이러한 조성의 유리로부터 분말성형체를 제조하여 YSZ에 접합을 시도한 결과, 우수한 접합성 및 비젖음성을 확인할 수 있었으며, 800~8$50^{\circ}C$의 전지 작동온도에서 100시간까지 유지시에도 YSZ와의 계면반응이 일어나지 않음을 관찰할 수 있었다.

키워드

참고문헌

  1. J. Am. Ceram. Soc. v.76 no.3 Ceramic Fuel Cell N.Q.Minh
  2. J. Power Sources v.90 Improvement of Thermal Cycle Characteristics of a Planar-type Solid Oxide Fuel Cell by using Ceramic Fiber as Sealing material S.Taniguchi;M.Kadowaki;T.Yasuo;Y.Akiyama;Y.Miyake;K.Mishio
  3. Proc. 5th Int. Symp. Solid Oxide Fuel Cells SOFC Development at Siemens H.J.Beie;L.Blum;W.Drenckhahn;H.Greiner;B.Rudolf;H.Schichl;U.Stimming(ed.);S.C.Singhal(ed.);H.Tagawa(ed.);W.Lehnert(ed.)
  4. J. Euro. Ceram. Soc. v.19 BAS(BaO ·Al₂O₃·SiO₂)-glass for High Temperature Applications K.Eichler;G.Solow;P.Otshik;W.Schaffrath
  5. Proc. 1st European SOFC Forum Soft Glass Ceramic Sealing for Gas Tight SOFC Stacks D.Stolten
  6. 한국요업학회지 v.35 no.2 평판형 고체산화물 연료전지 구성층의 봉착을 위한 유리 및 결정화유리질 봉 착재의 제조에 관한 연구 이경호
  7. The Kor. J. of Ceramics v.5 no.4 Properties of Glass-ceramics in the System CaO-TiO₂-SiO₂with the Additives of Al₂O₃, ZrO₂and B₂O₃for Use in the Solid Oxide Fuel Cells J.S.Lee;M..Park;H.I.Shin;J.C.Lee
  8. Denki Kagaku v.64 no.6 Compatibility of Mica Glass-ceramics as Gas-sealing Mitcrials for SOFC T.Yamamoto;H.Itoh;M.Mori;N.Mori;T.Watanabe
  9. Jpn. Kokai Tokkyo Koho Jp v.4 no.47 Y.Harufuji
  10. Denki Kagaku v.61 no.7 Reaction of SOFC Components with Sealing Materials T.Horita;N.Sakai;T.Kawada;H.Yokokawa;M.Dokiya
  11. Glass Science and Technology v.7 Chemical Approach to Glass M.B.Volf
  12. Fundamentals of Inorganic Glasses A.K.Varshneya
  13. Solid State Ionics v.50 Reaction between Solid Oxide Fuel Cell Materials T.Kawada;N.Sakai;H.Yokokawa;M.Dokiya