T °C - JuSER - Forschungszentrum Jülich
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100 Untersuchungen zur Steuerung der Fließfähigkeit; Füge- und Auslagerungsversuche<br />
3b und 3c. Es ist ersichtlich, dass der Halbkugelpunkt bei den Lotmaterialien 3a und<br />
3b unter 950 <strong>°C</strong> liegt. Bei 3c dagegen liegt die ermittelte Fügetemperatur bei ca.<br />
1100 <strong>°C</strong>. Die den Sandwichproben auferlegte Fügetemperatur ist aber auf unter<br />
950 <strong>°C</strong> zu begrenzen, da bei höheren Temperaturen eine Chromverdampfung bei<br />
dem verwendeten Stahl (Crofer22APU) zu erwarten ist. Zwischen dem chromhaltigen<br />
Stahl und dem Glaslot kann es zu unerwünschten Reaktionen, entsprechend einer<br />
Korrosion, kommen, welche zu einer Undichtigkeit und damit zum Versagen der<br />
Sandwichprobe führen können.<br />
Im speziellen Fall der SOFC 800 <strong>°C</strong>, entsprechend einer Betriebstemperatur von<br />
800 <strong>°C</strong>, liegt die erwünschte Fügetemperatur bei 950 <strong>°C</strong>. Demzufolge sind z.B. die<br />
Glasmatrizen 3a und 3b vielversprechend für eine erfolgreiche Fügung.<br />
3a<br />
T F = 926 <strong>°C</strong><br />
3c<br />
T F = 1100 <strong>°C</strong><br />
3b<br />
T F = 944 <strong>°C</strong><br />
Abb. 6-7. Fügetemperaturen (TF) der Glasmatrizen 3a, 3b und 3c.<br />
In Tabelle 6-1 sind die Ergebnisse der Fügeversuche an allen entwickelten Gläser<br />
und GKK-Loten im quaternären Lotbasis-Systems BB´MS dargestellt. Man erkennt<br />
deutlich den Einfluss der Korngrößen auf die Dichtigkeit und auf das Absetzverhalten<br />
des Fügematerials bei gleichen Fügetemperaturen. Die Ergebnisse an den GKK-<br />
Loten 2a1, 2b2 und 3b1 zeigen deutlich, dass eine Verringerung der Korngröße zu<br />
einer Verbesserung der Leckrate führen kann. Allgemein bedeutet dies: Eine<br />
Reduzierung der Partikelgröße führt zu einer Verbesserung der Fließfähigkeit.<br />
Demzufolge ist eine gute Benetzung der Fügematerialien an dem Stahl realisierbar.<br />
Allgemein sind bei kleinen Partikelkorngrößen eine größere Oberfläche und somit<br />
auch eine gute Benetzung zu erwarten. Ein hierbei auftretender zusätzlicher Effekt<br />
ist, dass bei reduzierter Partikelgröße auch von einer schnelleren Kristallisation des<br />
Glaslots ausgegangen werden kann.