T °C - JuSER - Forschungszentrum Jülich

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100 Untersuchungen zur Steuerung der Fließfähigkeit; Füge- und Auslagerungsversuche

3b und 3c. Es ist ersichtlich, dass der Halbkugelpunkt bei den Lotmaterialien 3a und

3b unter 950 °C liegt. Bei 3c dagegen liegt die ermittelte Fügetemperatur bei ca.

1100 °C. Die den Sandwichproben auferlegte Fügetemperatur ist aber auf unter

950 °C zu begrenzen, da bei höheren Temperaturen eine Chromverdampfung bei

dem verwendeten Stahl (Crofer22APU) zu erwarten ist. Zwischen dem chromhaltigen

Stahl und dem Glaslot kann es zu unerwünschten Reaktionen, entsprechend einer

Korrosion, kommen, welche zu einer Undichtigkeit und damit zum Versagen der

Sandwichprobe führen können.

Im speziellen Fall der SOFC 800 °C, entsprechend einer Betriebstemperatur von

800 °C, liegt die erwünschte Fügetemperatur bei 950 °C. Demzufolge sind z.B. die

Glasmatrizen 3a und 3b vielversprechend für eine erfolgreiche Fügung.

3a

T F = 926 °C

3c

T F = 1100 °C

3b

T F = 944 °C

Abb. 6-7. Fügetemperaturen (TF) der Glasmatrizen 3a, 3b und 3c.

In Tabelle 6-1 sind die Ergebnisse der Fügeversuche an allen entwickelten Gläser

und GKK-Loten im quaternären Lotbasis-Systems BB´MS dargestellt. Man erkennt

deutlich den Einfluss der Korngrößen auf die Dichtigkeit und auf das Absetzverhalten

des Fügematerials bei gleichen Fügetemperaturen. Die Ergebnisse an den GKK-

Loten 2a1, 2b2 und 3b1 zeigen deutlich, dass eine Verringerung der Korngröße zu

einer Verbesserung der Leckrate führen kann. Allgemein bedeutet dies: Eine

Reduzierung der Partikelgröße führt zu einer Verbesserung der Fließfähigkeit.

Demzufolge ist eine gute Benetzung der Fügematerialien an dem Stahl realisierbar.

Allgemein sind bei kleinen Partikelkorngrößen eine größere Oberfläche und somit

auch eine gute Benetzung zu erwarten. Ein hierbei auftretender zusätzlicher Effekt

ist, dass bei reduzierter Partikelgröße auch von einer schnelleren Kristallisation des

Glaslots ausgegangen werden kann.

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