Interaction between gadolinia-doped

Interaction between gadolinia-doped ceria electrolyte and sealing glass–ceramics



Abstract
The insufficient thermal–mechanical stability of sealing interface presents a challenge for the development of solid oxide fuel cells (SOFCs).Here we report for the first time that the presence of gadolinia-doped ceria (GDC) electrolyte leads to the formation of two hardystonite phases,(Ca0.9Zn0.03)2(Al0.63Zn0.37)(Si0.69Al0.31)2O7 and Ca2ZnSi2O7, in the reaction couples between boroaluminosilicate sealing glass–ceramics and GDC powders held at 700 ◦C for 30 days. Similarly, the aggregation of these two hardystonite phases also occurs at the interface between GDC and sealing glass–ceramics under identical heat -treatment. In particular, (Ca0.9Zn0.03)2(Al0.63Zn0.37)(Si0.69Al0.31)2O7 becomes the dominant phase at the sealing interface when the heat-treatment time increases from 7 days to 30 days.
Moreover, the sealing interface remains intact after thermal cycles for 100 times, indicating the excellent thermal–mechanical stability of hardystonite phases. Finally, the possible mechanism on the phase evolution of glass–ceramic at the sealing interface has been proposed.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กโทรไลต์เจือ gadolinia ceria และปิดผนึกแก้วเซรามิกบทคัดย่อความมั่นคงความร้อน – เครื่องกล insufficient ของอินเทอร์เฟซที่ปิดผนึกนำเสนอความท้าทายสำหรับการพัฒนาของเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง (SOFCs) ที่นี่เรารายงานครั้งแรกที่การปรากฏตัวของอิเล็กโทรไลต์เจือ gadolinia ceria (GDC) นำไปสู่การก่อตัวของสอง 2O7 hardystonite phases,(Ca0.9Zn0.03)2(Al0.63Zn0.37) (Si0.69Al0.31) และ Ca2ZnSi2O7 ในคู่ปฏิกิริยาระหว่าง boroaluminosilicate ปิดผนึกแก้วเซรามิกและผง GDC ณ 700 ◦C 30 วัน ในทำนองเดียวกัน การรวมขั้นตอน hardystonite สองเหล่านี้ยังเกิดขึ้นที่รอยต่อระหว่าง GDC และปิดผนึกแก้วเซรามิกภายใต้เหมือนกันความร้อน - รักษา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, (2O7 Ca0.9Zn0.03)2(Al0.63Zn0.37) (Si0.69Al0.31) กลายเป็น ขั้นตอนหลักที่รอยต่อผนึกเมื่อเวลา heat-treatment เพิ่มจาก 7 วันถึง 30 วัน นอกจากนี้ อินเตอร์เฟซผนึกยังคงเหมือนเดิมหลังจากรอบความร้อนสำหรับ 100 ครั้ง แสดงความมั่นคงความร้อน – เครื่องกลยอดเยี่ยมขั้นตอน hardystonite ในที่สุด กลไกที่เป็นไปได้เกี่ยวกับขั้นตอนวิวัฒนาการของแก้วเซรามิกที่อินเทอร์เฟซที่ปิดผนึกได้รับการเสนอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง gadolinia เจืออิเล็กโทรไล Ceria และการปิดผนึกแก้วเซรามิกบทคัดย่อinsuf เสถียรภาพ Fi ประสิทธิภาพการระบายความร้อนกลของการปิดผนึกอินเตอร์เฟซที่นำเสนอความท้าทายสำหรับการพัฒนาของของแข็งเชื้อเพลิงออกไซด์เซลล์ (SOFCs บริการ) .Here เรารายงานเป็นครั้งแรกที่การปรากฏตัวของ gadolinia- เจือ Ceria (GDC) อิเล็กนำไปสู่การก่อตัวของสองขั้นตอน hardystonite (Ca0.9Zn0.03) 2 (Al0.63Zn0.37) (Si0.69Al0.31) 2O7 และ Ca2ZnSi2O7 ในคู่ปฏิกิริยาระหว่าง boroaluminosilicate ปิดผนึก glass- เซรามิกและผง GDC จัดขึ้นที่ 700 ◦Cเป็นเวลา 30 วัน ในทำนองเดียวกันการรวมตัวของทั้งสองขั้นตอน hardystonite ยังเกิดขึ้นที่เชื่อมต่อระหว่าง GDC และการปิดผนึกแก้วเซรามิกภายใต้ -treatment ร้อนเหมือนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง (Ca0.9Zn0.03) 2 (Al0.63Zn0.37) (Si0.69Al0.31) 2O7 กลายเป็นขั้นตอนที่โดดเด่นที่อินเตอร์เฟซที่ปิดผนึกเมื่อการรักษาความร้อนเพิ่มขึ้นจากช่วงเวลา 7 วันถึง 30 วัน. นอกจากนี้ อินเตอร์เฟซการปิดผนึกที่ยังคงเหมือนเดิมหลังจากที่ระบายความร้อนสำหรับรอบ 100 ครั้งแสดงให้เห็นเสถียรภาพทางความร้อนเชิงกลที่ดีของขั้นตอน hardystonite ในที่สุดกลไกที่เป็นไปได้ในการพัฒนาขั้นตอนของแก้วเซรามิกที่อินเตอร์เฟซที่ปิดผนึกได้รับการเสนอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง gadolinia เจือซีเรียอิเล็กโทรไลต์และเซรามิกแก้วปิดผนึกจำกัดบทคัดย่อการ insuf จึง cient ความร้อนเสถียรภาพของการปิดผนึกและอินเตอร์เฟซที่แสดงความท้าทายสำหรับการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง ( แบบ ) ที่นี่เราจึงตัดสินใจเดินทางไปรายงานสำหรับเวลาที่มีอยู่ของ gadolinia เจือซีเรีย ( GDC ) นำไปสู่การก่อตัวของอิเล็กโทรไลต์ hardystonite สองขั้นตอน ( ca0.9zn0.03 ) 2 ( al0.63zn0.37 ) ( si0.69al0.31 ) และ 2o7 ca2znsi2o7 ในปฏิกิริยาคู่ระหว่างแก้วและเซรามิก และผง GDC จัดขึ้นที่ 700 ◦เป็นเวลา 30 วัน boroaluminosilicate ปิดผนึก . ส่วนการรวมของทั้งสอง hardystonite ระยะยังเกิดขึ้นที่รอยต่อระหว่าง GDC และปิดผนึกเซรามิกและแก้วภายใต้ความร้อน - การรักษาเหมือนกัน โดยเฉพาะ ( ca0.9zn0.03 ) 2 ( al0.63zn0.37 ) ( si0.69al0.31 ) 2o7 กลายเป็นระยะเด่นที่ปิดผนึกอินเตอร์เฟซเมื่อการรักษาความร้อนเพิ่มเวลาจาก 7 วัน 30 วันนอกจากนี้ การติดต่อยังคงเหมือนเดิมหลังจากที่วงจรความร้อน 100 ครั้ง แสดงให้เห็นว่า เสถียรภาพและความร้อนที่ดีเยี่ยมของขั้นตอน hardystonite . ในที่สุด , กลไกที่เป็นไปได้ในขั้นตอนวิวัฒนาการของแก้วและเซรามิกที่ปิดผนึกอินเตอร์เฟซได้รับการเสนอ