화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교)
권호 10권 1호
발표분야 세라믹스
제목 SiO2-B2O3-CaO계 glass의 수소분위기에서 특성
초록 차세대 발전방식으로 각광받고 있는 고체산화물 연료전지는 단전지를 여러 층으로 적층한 스택으로 이루어져 있고, 일반적으로 단전지는 전해질, 음극, 양극으로 이루어져 있다. 이러한 구성요소는 스택의 형태에 따라 그 역할이 조금씩 차이를 나타내는데 특히 평판형의 경우 연료전지 운전 중 양극 및 음극 간 또는 단전지 간의 가스 흐름을 차단하며 구성 층 사이를 접합 및 스택전체를 지지하기 위한 밀봉재로서 sealing glass의 개발이 필수적으로 요구된다. Sealing glass는 고온, 압력 하에서 변형이 일어나지 않아야 함과 동시에 열팽창계수의 차이에 따른 열응력을 완화시킬 수 있도록 고온 유동성과 고온강도를 동시에 보유하고 있어야 한다. 또한 전지의 가동 중 발생하는 열응력을 최소화하기 위해 전지의 구성 층들과의 일치되는 열팽창계수, 우수한 접합성에 따른 기밀성, 산화 및 환원분위기 가스에 대한 화학적 안정성 등이 요구되며 내열충격성 및 우수한 전기절연성이 필요하다.
따라서 본 연구에서는 SiO2-B2O3-CaO를 주조성으로 하고 이 외에 RO, RO2 및 R2O3를 일부 첨가하여 연화점이 700℃ 부근인 glass를 제조하였다. 제조한 sealing 분말은 음극지지형 단전지와 제조한 분리판과 sealing하여 부착하였다. 이렇게 제조한 sealing 시편은 tube 로에 넣어 수소분위기에서 수분과 함께 700℃에서 장시간 가동하여 각 조성에 따른 sealing glass의 특성을 관찰하였다.
저자 이영훈1, 이미재2, 백종후2, 문지웅2, 박상선2, 유영성3, 최병현2
소속 1요업기술원 / 연세대, 2요업기술원, 3한국전력(연)
키워드 SOFC; sealing; glass; SiO2-B2O3-BaO
E-Mail