[发明专利]一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳

权利要求书

1.一种用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述连接体材料为钛钨硅碳陶瓷，此陶瓷材料是钛硅碳进行钨掺杂改性的陶瓷相材料，其中：钛钨硅碳化学式为(Ti_1-xW_x)₃SiC₂；

所述化学式(Ti_1-xW_x)₃SiC₂中，x＝0.005-0.2。

2.根据权利要求1所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述化学式(Ti_1-xW_x)₃SiC₂中，x＝0.05。

3.根据权利要求1或2所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述钛钨硅碳材料的致密度高于97％。

4.根据权利要求2所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述钛钨硅碳材料(Ti_0.95W_0.05)₃SiC₂在600～800℃温度区间内的氧化速率常数是2.08×10^-14g²·cm^-4·s^-1-6.29×10^-14g²·cm^-4·s^-1，热膨胀系数是9.7×10^-6K^-1。

5.根据权利要求2所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述钛钨硅碳材料(Ti_0.95W_0.05)₃SiC₂在SOFCs阴极工作环境即空气环境，控制氧化温度为800℃，氧化时间为700小时后得到氧化产物为晶态的金红石TiO₂和非晶态SiO₂，氧化膜表面平整，氧化膜的氧化层为单层结构，氧化膜厚度≤3μm。

6.根据权利要求2所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述钛钨硅碳材料(Ti_0.95W_0.05)₃SiC₂在SOFCs阴极工作环境下，控制氧化温度为800℃，氧化700小时后，材料的面比电阻为55±4mΩ·cm²。

7.根据权利要求1或2所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，钛钨硅碳陶瓷材料的制备过程如下：

(1)采用Ti，W，Si，C元素粉为合成材料；

(2)各材料按照化学式中化学计量比配制；

(3)配好的原料粉用酒精混合，放入玛瑙球磨罐中球磨，球磨时间为10-50小时，后晾干取出过筛备用；

(4)在石墨模具中以5-15MPa压力冷压成型，以备放入热压炉中热压合成。

8.根据权利要求7所述的用于固体氧化物燃料电池连接体的陶瓷材料钛钨硅碳，其特征在于，所述步骤(4)中热压合成采用的工艺是：控制热压压力20-75MPa，热压温度1200-1700℃，保温时间10-80分钟；反应气氛是流动的Ar气。