[发明专利]用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料及其钎焊工艺

权利要求书

1.一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，该复合钎料包括Ag-Cu钎料基体，以及Ag-Cu钎料基体中添加的第三种具有低膨胀系数或负膨胀系数的辅料，该辅料的添加量为Ag-Cu钎料基体的1～40wt％。

2.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，所述的Ag-Cu钎料基体中Cu的含量为1～20mol％。

3.根据权利要求1所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，所述的辅料为Al₂TiO₅、AM₂O₇系列、AM₂O₈系列和A₂M₃O₁₂系列材料中的一种或几种；

所述的AM₂O₇系列材料中A为Zr，Hf，Th，U，Sn或Ti，M由V，P或V_1-xP_x的组合构成，x＝0～1；

所述的AM₂O₈系列材料包括ZrW₂O₈，HfW₂O₈或ZrW_2-xMo_xO₈，x＝0～2；

所述的A₂M₃O₁₂系列材料中A为Al、Sc、Lu或Y，M为W或Mo。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，所述的辅料的形状为颗粒或纤维。

5.一种如权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料的钎焊工艺，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)称取Ag钎料基体和Cu钎料基体，加入无水乙醇球磨2h，在80～100℃烘干，过200～400目筛后待用；

(2)称取辅料加入无水乙醇中球磨2h，在80～100℃烘干；

(3)将乙基纤维素溶解于松油醇中制成乙基纤维素松油醇溶液，作为复合钎料的粘结剂；

(4)将步骤(1)和步骤(2)所得产物混合得到的复合钎料加入步骤(3)所得乙基纤维素松油醇溶液中，经研磨后得到均匀的钎料；

(5)将步骤(4)所得钎料涂覆在电池基片，按照连接体/钎料/电池片的顺序装配，然后放入箱式炉中，在空气气氛下进行高温焊接。

6.根据权利要求5所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，步骤(1)所述的无水乙醇的加入量为恰能没过Ag钎料基体和Cu钎料基体粉体；步骤(2)所述的无水乙醇的加入量为恰能没过辅料粉体。

7.根据权利要求5所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，步骤(3)所述的乙基纤维素松油醇溶液中乙基纤维素含量为1～5wt％。

8.根据权利要求5所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，步骤(4)所述的复合钎料与乙基纤维素松油醇溶液的重量比为(1.5～4.0)∶1。

9.根据权利要求5所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，步骤(4)所得钎料为膏状钎料、箔片状钎料或粉末状钎料。

10.根据权利要求5所述的一种用于固体氧化物燃料电池封接的复合钎料，其特征在于，步骤(5)所述的高温焊接过程是指：升温至150℃除气15～45min，然后升温至200～400℃排塑15～45min，再升温至900～1000℃范围内保温5～15min完成焊接，降温至室温，其中升温和降温速率为2～10℃/min。