2012 Fiscal Year Annual Research Report
長寿命固体酸化物燃料電池作製のためのケイ素フリー耐熱性ガスシール技術開発
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22360284
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
明石 孝也 法政大学, 生命科学部, 教授 (20312647)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 重成 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10321960)
清野 肇 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50281788)
南口 誠 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90272666)
上田 光敏 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (90376939)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 長寿命化 / 燃料電池 / 接合 / 材料加工・処理 / ナノ材料 |
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| Research Abstract |
本研究では，固体酸化物燃料電池(SOFC)の耐久性を向上させるために，ケイ素を含むガラスシールに代わる，ケイ素フリーの新しい高温用ガスシール技術を提供した。
一般に高温用ガスシールにはガラスや雲母などケイ素を含むものが用いられる。しかし，SOFCの構成部材にケイ素を含む材料を用いると，構成部材から揮発する極微量のSi(OH)4(g)などが燃料極に輸送され，燃料極でSiO2(s)を形成し，これによりSOFCの性能が低下することが指摘された。そこで，ケイ素フリーの新しい高温用ガスシール技術として，我々が開発したアルミニウムの酸化を利用した液相酸化接合技術をSOFC構成部材の接合に適用し，接合部のガスシール性評価と耐熱性評価を行った。
酸化ジルコニウムを分散させたアルミニウム中間層を用いた液相酸化接合によって、SOFC構成部材のイットリア安定化ジルコニア（YSZ）とステンレス合金の間に酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムからなる接合部を生成させることで，高い酸素ガスシール性と高温耐酸化性に加え，耐熱サイクル性を有するシールを形成することに成功した。また、酸化ニッケルを分散させたアルミニウム中間層を用いた液相酸化接合によっても、接合部の耐熱サイクル性を向上させた。これらは，第２相を分散されることによって，酸化アルミニウムで構成される接合部とYSZやステンレス合金との熱膨張率の不一致を緩和したためであると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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