BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ质子导电陶瓷与不锈钢的空气反应钎焊分析

作者：司晓庆; 苏毅; 李淳; 亓钧雷; 曹健^*

来源：焊接学报, 2022, 43(11): 8-163.

• 质子陶瓷燃料电池
• 空气反应钎焊
• 界面组织
• 接头强度

针对质子陶瓷燃料电池堆中BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ(BCZYYb)质子导电陶瓷与Crofer22APU不锈钢的连接难题展开研究，探究了Ag-CuO钎料在BCZYYb陶瓷表面的润湿性能，分析了CuO与陶瓷反应对钎料润湿的驱动作用.研究了Ag-CuO钎料的空气反应钎焊工艺，在1 010℃/20 min工艺条件下实现了质子导电陶瓷与不锈钢的无缺陷连接，分析了接头两侧界面连接特性以及接头元素分布规律.结果表明，CuO与陶瓷基体中BaO的反应促进了钎料润湿，钎料扩散进入陶瓷基体形成了较厚的渗透层，CuO与不锈钢保护层(Mn, Co)3O4的反应促进了保护层致密化，保护层在连接过程对不锈钢基体起到了良好的保护作用.系统分析了CuO含量对接头组织与性能的影响规律，采用Ag-CuO(2%，质量分数)钎料获得了最高接头剪切强度(21.6 MPa)，综合评定了钎缝两侧界面反应对接头性能的影响.

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学