[发明专利]用于SOFC堆叠体的薄细颗粒化的并且全致密的玻璃-陶瓷密封物

权利要求书

1.一种固体氧化物陶瓷，包括：

a)一个限定了表面的基底，该基底包括至少一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）、钛酸镧锶（LST）、锰酸镧锶（LSM）、以及氧化镍-YSZ复合材料；以及

b)一种涂覆该表面的至少一部分的密封物，该密封物包括一个硅钡石（BaO·2SiO₂）晶相、一个六方钡长石（BaO·Al₂O₃·2SiO₂）晶相，以及剩余的玻璃相，其中该密封物在所述表面处具有等于或小于该基底的热膨胀系数。

2.如权利要求1所述的固体氧化物陶瓷，其中该玻璃组合物在约20°C/min的加热速率下具有的玻璃结晶温度与玻璃化转变温度之间的差异在约200°C与约400°C之间的范围内。

3.如权利要求2所述的固体氧化物陶瓷，其中该玻璃组合物包括具有在约200nm与约50μm之间范围内的平均粒径（d₅₀）的晶体。

4.如权利要求3所述的固体氧化物陶瓷，其中该SiO₂:BaO的摩尔比是在约1:1与约4:1之间。

5.如权利要求4所述的固体氧化物陶瓷，其中存在的Al₂O₃的量是在约3.5mol%与约12mol%之间的范围内，并且其中该SiO₂:BaO的摩尔比是在约1:1与约4:1之间的范围内。

6.如权利要求5所述的固体氧化物陶瓷，其中该SiO₂:BaO的摩尔比是约2:1。

7.如权利要求1所述的固体氧化物陶瓷，其中该密封物的厚度是在室温下在约1μm与约500μm之间的范围内。

8.如权利要求7所述的固体氧化物陶瓷，其中该密封物的厚度是在室温下在约10μm与约250μm之间的范围内。

9.如权利要求8所述的固体氧化物陶瓷，其中该密封物的厚度是在室温下在约20μm与约100μm之间的范围内。

10.如权利要求3所述的固体氧化物陶瓷，其中这些晶体的平均粒径（d₅₀）是在约200nm与约5μm之间的范围内。

11.如权利要求10所述的固体氧化物陶瓷，其中这些晶体的平均粒径（d₅₀）是在约500nm与约2μm之间的范围内。

12.一种用于密封固体氧化物陶瓷的表面的至少一部分的方法，该方法包括如下步骤：

a)形成一种玻璃组合物，该组合物在加热时将形成硅钡石（BaO·2SiO₂）晶相、六方钡长石（BaO·Al₂O₃·2SiO₂）晶相，以及一个剩余的玻璃相；

b)将该玻璃组合物研磨以产生一种玻璃粉末，该粉末具有在约500nm与约100μm之间范围内的平均粒径（d₅₀）；

c)将该玻璃粉末与一种粘合剂以及液体进行混合以形成一种浆料；

d)用该浆料涂覆该固体氧化物陶瓷的表面的至少一部分，该表面由一个基底限定，该基底包括至少一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）、钛酸镧锶（LST）、锰酸镧锶（LSM）、以及氧化镍-YSZ复合材料；

e)将该涂覆的固体氧化物陶瓷零件的涂层进行烧结；并且

f)将该固体氧化物陶瓷零件的涂层加热以形成具有在约200nm与约50μm之间范围内的平均粒径（d₅₀）的晶体，由此形成了密封的固体氧化物陶瓷零件，其中该密封物在所述表面处具有等于或小于该基底的热膨胀系数。

13.如权利要求12所述的方法，其中该玻璃组合物在约20°C/min的加热速率下具有的玻璃结晶温度与玻璃化转变温度之间的差异在约200°C与约400°C之间范围内。

14.如权利要求12所述的方法，其中烧结该涂覆的固体氧化物陶瓷零件在小于约3MPa的压力下进行。

15.如权利要求12所述的方法，其中加热该固体氧化物陶瓷零件的涂层以形成晶体在小于约3MPa的压力下进行。