JPH03119087A - セラミックス及び／又は金属接着剤と用途 - Google Patents
セラミックス及び／又は金属接着剤と用途Info
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- JPH03119087A JPH03119087A JP1253761A JP25376189A JPH03119087A JP H03119087 A JPH03119087 A JP H03119087A JP 1253761 A JP1253761 A JP 1253761A JP 25376189 A JP25376189 A JP 25376189A JP H03119087 A JPH03119087 A JP H03119087A
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- ceramic
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセラミックス及び／又は金属の接着剤、特にそ
の耐熱性気密封止用接着剤と、これを用いた固体電解質
型燃料電池に係る。
の耐熱性気密封止用接着剤と、これを用いた固体電解質
型燃料電池に係る。
固体電解質燃料電池は約１０００″Ｃの高温で操作され
るので、その構成部材である固体電解質（代表的には安
定化ジルコニア）、電極、隔離板（インターコネクター
）、パッケージなどはセラミックス又は耐熱性金属で構
成されている。一方、固体電解質燃料電池では正極側に
酸化性ガス、負極側に燃料ガスを供給するので、電池の
組立てに当ってはセラミックス及び／又は金属部材の接
着と共に気密封止が必要である。
るので、その構成部材である固体電解質（代表的には安
定化ジルコニア）、電極、隔離板（インターコネクター
）、パッケージなどはセラミックス又は耐熱性金属で構
成されている。一方、固体電解質燃料電池では正極側に
酸化性ガス、負極側に燃料ガスを供給するので、電池の
組立てに当ってはセラミックス及び／又は金属部材の接
着と共に気密封止が必要である。
この目的のために、これまで、接着用途には水ガラスと
充填材の混合物であるセラミックスが、また封止目的に
はソーダ石灰ガラス等が提案されている。
充填材の混合物であるセラミックスが、また封止目的に
はソーダ石灰ガラス等が提案されている。
上記の如（、固体電解質燃料電池などでは、単にセラミ
ックス及び／又は金属部材間の接着のみならず、気密封
止を必要とするが、耐熱性が比較的高いセラミックス接
着剤は焼成後ポーラスになるので気密封止用には使用で
きない、一方気密封止用に用いられるソー４゛石灰ガラ
スは耐熱性が低く、例えば固体電解質燃料電池の使用温
度である９００〜１０００″Ｃでは溶融するので、垂直
な壁面では溶融したガラスが流れ落ちて気密封止の役目
を果たさないという問題がある。
ックス及び／又は金属部材間の接着のみならず、気密封
止を必要とするが、耐熱性が比較的高いセラミックス接
着剤は焼成後ポーラスになるので気密封止用には使用で
きない、一方気密封止用に用いられるソー４゛石灰ガラ
スは耐熱性が低く、例えば固体電解質燃料電池の使用温
度である９００〜１０００″Ｃでは溶融するので、垂直
な壁面では溶融したガラスが流れ落ちて気密封止の役目
を果たさないという問題がある。
そこで、本発明は耐熱性に優れかつ気密封止用途にも用
いることができるセラミックス及び／又は金属部材用接
着剤と、これを用いた固体電解質燃料電池を提供するこ
とを目的とする。
いることができるセラミックス及び／又は金属部材用接
着剤と、これを用いた固体電解質燃料電池を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、セラミックス前
駆体ポリシラザン系ポリマーに少なくともサブミクロン
の無機フィラーを含んで成ることを特徴とするセラミッ
クス及び／又は金属接着剤と、セラミックス及び／又は
金属部材間をアモルファス窒化珪素質セラミックスで接
着した部分を少なくとも１箇所有することを特徴とする
固体電解質燃料電池とを提供する。
駆体ポリシラザン系ポリマーに少なくともサブミクロン
の無機フィラーを含んで成ることを特徴とするセラミッ
クス及び／又は金属接着剤と、セラミックス及び／又は
金属部材間をアモルファス窒化珪素質セラミックスで接
着した部分を少なくとも１箇所有することを特徴とする
固体電解質燃料電池とを提供する。
本発明でセラミックス前駆体ポリシラザン系ポリマーと
して用いることができるものは、ポリシラザン系ポリマ
ーで、焼成してセラミック化するものであればよい。こ
こでポリシラザン系ポリマーとは主鎖中に珪素と窒素を
含むポリマーであるが、Ｓｔ −Ｎ （Ｃ）系の所謂
ポリシラザンのみならず、Ｓｔ −Ｎ−０−（Ｃ）系の
ポリシロキサザン、Ｓｔ −Ｎ−Ｍ−（Ｃ）系のポリメ
タロシラザンのいずれでもよい、とりわけ好ましいのは
、側鎖に有機基を全く含まないベルヒドロ系のポリシラ
ザン、即ちベルヒドロポリシラザン、ベルヒドロポリシ
ロキサザン、ベルヒドロポリメタロシラザンなどである
。
して用いることができるものは、ポリシラザン系ポリマ
ーで、焼成してセラミック化するものであればよい。こ
こでポリシラザン系ポリマーとは主鎖中に珪素と窒素を
含むポリマーであるが、Ｓｔ −Ｎ （Ｃ）系の所謂
ポリシラザンのみならず、Ｓｔ −Ｎ−０−（Ｃ）系の
ポリシロキサザン、Ｓｔ −Ｎ−Ｍ−（Ｃ）系のポリメ
タロシラザンのいずれでもよい、とりわけ好ましいのは
、側鎖に有機基を全く含まないベルヒドロ系のポリシラ
ザン、即ちベルヒドロポリシラザン、ベルヒドロポリシ
ロキサザン、ベルヒドロポリメタロシラザンなどである
。
このようなセラミックス前駆体ポリシラザン系ポリマー
は、例えば、特開昭６０−１４５９０３号公報、特願昭
６２−２０２７６５号明細書、同６２−２０２７６７号
明細書（以上、ベルヒドロポリシラザン）、特開昭６２
−１９５０２４号公報（以上、ベルヒドロポリシロキサ
ザン）、同６１−８９２３０号公報、同６２−１５６１
３５号公報、特願昭６２−２０２７６７号明細書（以上
、オルガノポリシラザン）、特開昭６３−８１１２２号
公報、同６３−１９１８３２号公報、特願昭６２−６８
２２１号明細書（以上、ポリメタロシラザン）を挙げる
ことができる。
は、例えば、特開昭６０−１４５９０３号公報、特願昭
６２−２０２７６５号明細書、同６２−２０２７６７号
明細書（以上、ベルヒドロポリシラザン）、特開昭６２
−１９５０２４号公報（以上、ベルヒドロポリシロキサ
ザン）、同６１−８９２３０号公報、同６２−１５６１
３５号公報、特願昭６２−２０２７６７号明細書（以上
、オルガノポリシラザン）、特開昭６３−８１１２２号
公報、同６３−１９１８３２号公報、特願昭６２−６８
２２１号明細書（以上、ポリメタロシラザン）を挙げる
ことができる。
ポリメタロシラザンはそのメタルを含む金属やセラミッ
クス部材との密着性に優れる。
クス部材との密着性に優れる。
このようなポリシラザン系ポリマーは分子構造、分子量
に応じて液体から固体まで広範囲に分布し、液体のポリ
マーはそのまま又は必要に応じて溶剤で希釈して、また
固体のポリマーは溶剤可溶なので溶剤で溶解して、適当
な粘度にして被接着部材に塗布することができる。取扱
い、クラック防止のためには分子量５００〜７００程度
のポリマーが好ましい。
に応じて液体から固体まで広範囲に分布し、液体のポリ
マーはそのまま又は必要に応じて溶剤で希釈して、また
固体のポリマーは溶剤可溶なので溶剤で溶解して、適当
な粘度にして被接着部材に塗布することができる。取扱
い、クラック防止のためには分子量５００〜７００程度
のポリマーが好ましい。
しかし、気密封止の目的では接着層の厚さが必要である
が、このような場合にはポリシラザン系ポリマー又はそ
の溶液中にサブミクロンの無機粒子を添加することによ
って、厚く塗布することが可能になる。さらに、増量材
として数ミクロン−１０ミ２０フ以上の無機粒子を添加
することが望ましい。また、粘度を調整する意味から１
００分の数ミクロンの無機超微粒子を添加することが可
能である。無機粒子としてはセラミックス、金属ガラス
のいずれでもよく、セラミックス化後の特性、特に電気
特性、伝熱特性、コストなどを考慮して選択する。気密
封止用に好ましい配合例は下記の如くである。すなわち
、ポリマーの分子量、溶液の濃度及び粘度に依存するが
、ポリシラザン系ポリマーの重量１に対してサブミクロ
ンの無機物粒子２〜１２倍の配合で良好な結果が得られ
る。また数ミクロン−１０ミ２０フ以上の無機粒子はポ
リシラザン系ポリマーの重量１に対して１８倍以下の配
合割合とするのがよい。
が、このような場合にはポリシラザン系ポリマー又はそ
の溶液中にサブミクロンの無機粒子を添加することによ
って、厚く塗布することが可能になる。さらに、増量材
として数ミクロン−１０ミ２０フ以上の無機粒子を添加
することが望ましい。また、粘度を調整する意味から１
００分の数ミクロンの無機超微粒子を添加することが可
能である。無機粒子としてはセラミックス、金属ガラス
のいずれでもよく、セラミックス化後の特性、特に電気
特性、伝熱特性、コストなどを考慮して選択する。気密
封止用に好ましい配合例は下記の如くである。すなわち
、ポリマーの分子量、溶液の濃度及び粘度に依存するが
、ポリシラザン系ポリマーの重量１に対してサブミクロ
ンの無機物粒子２〜１２倍の配合で良好な結果が得られ
る。また数ミクロン−１０ミ２０フ以上の無機粒子はポ
リシラザン系ポリマーの重量１に対して１８倍以下の配
合割合とするのがよい。
このようにして調整した接着剤をセラミックス及び／又
は金属部材の被接着又は気密封止箇所に塗布し、セラミ
ックス及び／又は金属部材同士を接触させ、組立てを終
了後、焼付けて前駆体ポリマーをセラミックス化する。
は金属部材の被接着又は気密封止箇所に塗布し、セラミ
ックス及び／又は金属部材同士を接触させ、組立てを終
了後、焼付けて前駆体ポリマーをセラミックス化する。
焼付は窒素雰囲気、不活性雰囲気が好ましいが、酸化性
雰囲気、還元性雰囲気でも問題はない。加熱温度は例え
ば酸素含有雰囲気では２００°Ｃ以下程度でもセラミッ
クス化するが、部材の使用温度が高いので、一般には５
００〜７００℃位の温度で焼付ける。
雰囲気、還元性雰囲気でも問題はない。加熱温度は例え
ば酸素含有雰囲気では２００°Ｃ以下程度でもセラミッ
クス化するが、部材の使用温度が高いので、一般には５
００〜７００℃位の温度で焼付ける。
焼付けて得られる窒化珪素質セラミックスはアモルファ
スであることができ、特にベルヒドロポリシラザン系ポ
リマーは１２００°Ｃ１さらには１３００°Ｃでもアモ
ルファスであることができる。なお、上記の如き出発ポ
リマーの種類及び焼付けの条件に応じて、本発明で得ら
れる窒化珪素質セラミックスは、純粋な窒化珪素のみな
らず、酸窒化珪素、炭窒化珪素（遊離炭素を含むものも
含む）、これらの複合物、さらには金属を含むこれらの
化合物、などの珪素と窒素を必須とするセラミックスを
総称するものである。
スであることができ、特にベルヒドロポリシラザン系ポ
リマーは１２００°Ｃ１さらには１３００°Ｃでもアモ
ルファスであることができる。なお、上記の如き出発ポ
リマーの種類及び焼付けの条件に応じて、本発明で得ら
れる窒化珪素質セラミックスは、純粋な窒化珪素のみな
らず、酸窒化珪素、炭窒化珪素（遊離炭素を含むものも
含む）、これらの複合物、さらには金属を含むこれらの
化合物、などの珪素と窒素を必須とするセラミックスを
総称するものである。
こうして、本発明により提供される接着剤を気密封止用
に用いた固体電解質型燃料電池が同様に提供される。こ
の目的のためには接着層は１０００°Ｃ１大気中で１０
３ΩＣｌ１１以上の比抵抗と、９４％以上の相対密度（
気密性）と、被接着部材との密着性と、１０００°Ｃ以
上の耐熱性とを必要とするが、そのいずれの条件も本発
明の接着剤によればクリヤーすることができる。
に用いた固体電解質型燃料電池が同様に提供される。こ
の目的のためには接着層は１０００°Ｃ１大気中で１０
３ΩＣｌ１１以上の比抵抗と、９４％以上の相対密度（
気密性）と、被接着部材との密着性と、１０００°Ｃ以
上の耐熱性とを必要とするが、そのいずれの条件も本発
明の接着剤によればクリヤーすることができる。
第１図に固体電解質燃料電池の模式図を示すが、同図中
１はアノード、２はジルコニア固体電解質、３はカソー
ド、４は集電極（インターコネクター）、５はマニホー
ルドである。単位セル６はインターコネクター４の１面
、固体電解質２、及びもう１つのインターコネクター４
の１面からなる。ここにおいて、ジルコニア固体電解質
２と集電極４間、及びマニホールド５と積層した単位セ
ル６間などに機密封止が必要である。
１はアノード、２はジルコニア固体電解質、３はカソー
ド、４は集電極（インターコネクター）、５はマニホー
ルドである。単位セル６はインターコネクター４の１面
、固体電解質２、及びもう１つのインターコネクター４
の１面からなる。ここにおいて、ジルコニア固体電解質
２と集電極４間、及びマニホールド５と積層した単位セ
ル６間などに機密封止が必要である。
ベルヒ ロボ シーザンの
内容積１２の四つロフラスコにガス吹きこみ管、メカニ
カルスターシー、ジュワーコンデンサーを装置した０反
応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四つロフ
ラスコに脱気した乾燥とリジン４９０戚を入れ、これを
氷冷した。次にジクロロシラン５１．６ ｇを加えると
白色固体状のアダクト（ＳｉＨｚＣｌ ｘ ・２Ｃｓ
ＨｓＮ）が生成した。反応混合物を氷冷し、撹拌しなが
ら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管を通して精製した
アンモニア５１．０ｇを吹き込んだ。
カルスターシー、ジュワーコンデンサーを装置した０反
応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四つロフ
ラスコに脱気した乾燥とリジン４９０戚を入れ、これを
氷冷した。次にジクロロシラン５１．６ ｇを加えると
白色固体状のアダクト（ＳｉＨｚＣｌ ｘ ・２Ｃｓ
ＨｓＮ）が生成した。反応混合物を氷冷し、撹拌しなが
ら、水酸化ナトリウム管及び活性炭管を通して精製した
アンモニア５１．０ｇを吹き込んだ。
反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過し、る液８
５０ｄを得た。濾液５ａｉ！から溶媒を減圧留去すると
樹脂固体ベルヒドロポリシラザン０．１０２ ｇが得ら
れた。
用いて洗浄した後、更に窒素雰囲気下でろ過し、る液８
５０ｄを得た。濾液５ａｉ！から溶媒を減圧留去すると
樹脂固体ベルヒドロポリシラザン０．１０２ ｇが得ら
れた。
得られたポリマーの数平均分子量はＧＰＣにより測定し
たところ、９８０であった。また、このポリマーのＩＲ
（赤外吸収）スペクトル（溶媒：乾燥０−キシレン；ベ
ルヒドロポリシラザンの濃度：１０．２ ｇ ／ ｌ
）を検討すると、波数（ｃｍ−’） ３３５０（見かけ
の吸光係数ε＝ ０．５５７ｊ！ ｇ−’ｃｍ−’）及
び１１７５のＮＨに基づく吸収： ２１７０ （ε＝３
．１４）のｓｒｎに基づく吸収： １０２０〜８２０の
ＳＩＨ及び５ｔＮＳｉに基づ（吸収を示すことが確認さ
れた。またこのポリマーの’ ＨＮＭＲ（プロトン核磁
気共鳴）スペクトル（６０ＭＨｚ溶媒ＣＤＣｆ３／基準
物質ＴＭＳ）を検討すると、いずれも幅広い吸収を示し
ていることが確認された。即ち６４．８及び４．４ （
ｂｒ 、 ５ｉＨ） ： １．５（ｂｒ 、 ＮＨ）の
吸収が確認された。
たところ、９８０であった。また、このポリマーのＩＲ
（赤外吸収）スペクトル（溶媒：乾燥０−キシレン；ベ
ルヒドロポリシラザンの濃度：１０．２ ｇ ／ ｌ
）を検討すると、波数（ｃｍ−’） ３３５０（見かけ
の吸光係数ε＝ ０．５５７ｊ！ ｇ−’ｃｍ−’）及
び１１７５のＮＨに基づく吸収： ２１７０ （ε＝３
．１４）のｓｒｎに基づく吸収： １０２０〜８２０の
ＳＩＨ及び５ｔＮＳｉに基づ（吸収を示すことが確認さ
れた。またこのポリマーの’ ＨＮＭＲ（プロトン核磁
気共鳴）スペクトル（６０ＭＨｚ溶媒ＣＤＣｆ３／基準
物質ＴＭＳ）を検討すると、いずれも幅広い吸収を示し
ていることが確認された。即ち６４．８及び４．４ （
ｂｒ 、 ５ｉＨ） ： １．５（ｂｒ 、 ＮＨ）の
吸収が確認された。
ポ！ジルコ シーザンのｆ′
内容積１００ＩＩｉの四つロフラスコにコンデンサーシ
ーラムキャップ、温度計、及びマグネテイツクスターシ
ーを装置した０反応器内部を乾燥窒素で置換した後、四
つロフラスコに参考例１で得られタヘルヒドロボリシラ
ザンのベンゼン？８液（ペルヒドロポリシラザンの濃度
： ４．４５重量％）６３．４ｇを入れ、撹拌しながら
ジルコニウムテトライソプロポキシド４．００ ｇ （
１２，２ｎ＋ｍｏβ）を乾燥ベンゼン６、０ ｄに溶解
させたものを注射器を用いて加え還流させながら、反応
させた。
ーラムキャップ、温度計、及びマグネテイツクスターシ
ーを装置した０反応器内部を乾燥窒素で置換した後、四
つロフラスコに参考例１で得られタヘルヒドロボリシラ
ザンのベンゼン？８液（ペルヒドロポリシラザンの濃度
： ４．４５重量％）６３．４ｇを入れ、撹拌しながら
ジルコニウムテトライソプロポキシド４．００ ｇ （
１２，２ｎ＋ｍｏβ）を乾燥ベンゼン６、０ ｄに溶解
させたものを注射器を用いて加え還流させながら、反応
させた。
反応終了後、反応溶液をＧＰＣ分取すると、ポリヒドロ
ジルコノシラザンが淡黄色固体として得られた。
ジルコノシラザンが淡黄色固体として得られた。
生成したポリマーの数平均分子量は、凝固点降下法（溶
媒：乾燥ベンゼン）により測定したところ２１００であ
った。元素分析の結果、同ポリマーはＳｉ：３４．０．
Ｚｒ：１８．６． Ｎ ：１３．０． Ｏ：１３．２．
Ｃ：１４．４およびＨ：５．１（各重量％）の組成を
有していた。
媒：乾燥ベンゼン）により測定したところ２１００であ
った。元素分析の結果、同ポリマーはＳｉ：３４．０．
Ｚｒ：１８．６． Ｎ ：１３．０． Ｏ：１３．２．
Ｃ：１４．４およびＨ：５．１（各重量％）の組成を
有していた。
ＩＲスペクトル（乾燥ベンゼン）については３３４０及
び１１７５のＮＨに基づ（吸収： ２１６０のＳｉＨに
基づく吸収： １０２０〜８２０のＳｉＨ及び５ｉＮＳ
ｉに基づ（吸収： １３６５及び１３３５ （δ（ＣＨ
＋）ｚｃＨ−） ； １１７０ 。
び１１７５のＮＨに基づ（吸収： ２１６０のＳｉＨに
基づく吸収： １０２０〜８２０のＳｉＨ及び５ｉＮＳ
ｉに基づ（吸収： １３６５及び１３３５ （δ（ＣＨ
＋）ｚｃＨ−） ； １１７０ 。
（ｖ （Ｃ−０）Ｚｒ） ； ９３０（ｖ ５ｉＯＺｒ
、 ｖ （Ｃ−０）Ｚｒ）の吸収が観測された。
、 ｖ （Ｃ−０）Ｚｒ）の吸収が観測された。
１１剋■■製
上記の如く調製したベルヒドロポリシラザン及びポリジ
ルコノシラザンの２０〜７０−ｔ％ φ−キシレン溶液
に、粒径０．３μのＡｌｚＯｘ、粒径１３ＩｔｍのＡｌ
ｚ０３及び粒径１０庫のホウケイ酸ガラスを別表に示し
た重量比で添加し超音波で分散させて接着剤を調整した
。
ルコノシラザンの２０〜７０−ｔ％ φ−キシレン溶液
に、粒径０．３μのＡｌｚＯｘ、粒径１３ＩｔｍのＡｌ
ｚ０３及び粒径１０庫のホウケイ酸ガラスを別表に示し
た重量比で添加し超音波で分散させて接着剤を調整した
。
笈−１
寸法ＩＣ１ｌＸ２ＣＩ！１のジルコニア（Ｚｒ（ｈ）、
アルミナ（Ａ １ｔ０３）、ヘインズアロイの板を主面
に上記接着剤を塗布して接合した後、室温から３℃／分
で昇温し、６００℃で２時間保持し、炉冷した。接着は
完了したが、耐熱性を調べるために、室温から１０００
℃まで２０℃／分の速度で空気中で昇温し、１０００℃
に１時間保持した。
アルミナ（Ａ １ｔ０３）、ヘインズアロイの板を主面
に上記接着剤を塗布して接合した後、室温から３℃／分
で昇温し、６００℃で２時間保持し、炉冷した。接着は
完了したが、耐熱性を調べるために、室温から１０００
℃まで２０℃／分の速度で空気中で昇温し、１０００℃
に１時間保持した。
なお、接着剤として無機フィラーを添加しないものも用
いたが、膜厚がＩＩ！ｍ程度しか得られなかった。従っ
て、単なる接着には足りるが、封止用には不適当であっ
た。
いたが、膜厚がＩＩ！ｍ程度しか得られなかった。従っ
て、単なる接着には足りるが、封止用には不適当であっ
た。
、表。
ポリマーとしてベルヒドロポリシラザンとポリジルコノ
シラザンを用いた場合で大きな差は見られなかった。
シラザンを用いた場合で大きな差は見られなかった。
得られた試料を目視したところ、試料１〜３では僅かに
クラックが見られ、試料４〜６ではクランクがなかった
が、試料１〜６のいずれも気密性であった。密着性は、
同一材料同志では問題がなく、異種材料間では密着力は
大きくなかったが接着封止目的は達成されており、そし
て１０００℃にも溶融しなかった。
クラックが見られ、試料４〜６ではクランクがなかった
が、試料１〜６のいずれも気密性であった。密着性は、
同一材料同志では問題がなく、異種材料間では密着力は
大きくなかったが接着封止目的は達成されており、そし
て１０００℃にも溶融しなかった。
得られた接着層はアモルファス窒化珪素とジルコニアを
含むアモルファス窒化珪素であった。
含むアモルファス窒化珪素であった。
Ａ ｌ ｚ（ｈフィラーを用いた接着層（試料６）の比
抵抗を１０００℃空気中で直流四端子法で測定したとこ
ろ、１０４Ω印であった。
抵抗を１０００℃空気中で直流四端子法で測定したとこ
ろ、１０４Ω印であった。
第１図に示す固体電解質型燃料電池のジルコニア固体電
解質と集電極の間及びマニホールドと積層した単位セル
の間に上記試料６の接着剤を用い、上記同様の条件でセ
ラミックス化した後、１０００℃で正極側に酸素、負極
側に水素を流して運転した。
解質と集電極の間及びマニホールドと積層した単位セル
の間に上記試料６の接着剤を用い、上記同様の条件でセ
ラミックス化した後、１０００℃で正極側に酸素、負極
側に水素を流して運転した。
接着層はこの条件下でも流れることなく、またガスの漏
出もなかった。
出もなかった。
本発明によれば、セラミックス及び／又は金属部材間の
接着剤が提供され、この接着剤は１０００’Ｃの高温下
でも熔融せずかつ緻密であるので気密封止剤として用い
ることができる。この気密封止接着剤は固体電解質型燃
料電池の封着剤として有用である。
接着剤が提供され、この接着剤は１０００’Ｃの高温下
でも熔融せずかつ緻密であるので気密封止剤として用い
ることができる。この気密封止接着剤は固体電解質型燃
料電池の封着剤として有用である。
第１図は固体電解質型燃料電池の模式図である。
同図中、１・・・アノード、
２・・・ジルコニア固体電解質、
３・・・カソード、
４・・・集電極（インターコネクター）、５・・・マニ
ホールド。
ホールド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミックス前駆体ポリシラザン系ポリマーに少な
くともサブミクロンの無機フィラーを含んで成ることを
特徴とするセラミックス及び／又は金属接着剤。 ２、セラミックス及び／又は金属部材間をアモルファス
窒化珪素質セラミックスで接着した部分を少なくとも１
箇所有することを特徴とする固体電解質燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253761A JPH03119087A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | セラミックス及び／又は金属接着剤と用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1253761A JPH03119087A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | セラミックス及び／又は金属接着剤と用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119087A true JPH03119087A (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=17255775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1253761A Pending JPH03119087A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | セラミックス及び／又は金属接着剤と用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03119087A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5904791A (en) * | 1995-09-25 | 1999-05-18 | Dow Corning Corporation | Use of preceramic polymers as electronic adhesives |
| WO2004010523A3 (en) * | 2002-07-23 | 2004-05-06 | Global Thermoelectric Inc | High temperature gas seals |
| WO2003067682A3 (en) * | 2002-02-05 | 2005-06-16 | Gencell Corp | Silane coated metallic fuel cell components and methods of manufacture |
| JP2007087950A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Elringklinger Ag | 燃料電池スタック用のシール構造の製造方法、及び燃料電池スタック用のシール構造 |
| JP2007273097A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池スタック構造体及びその製造方法 |
| JP2008010191A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Japan Fine Ceramics Center | シール材及びそのシール材を用いた固体酸化物形燃料電池 |
| JP2018100401A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 接着剤組成物及びエレクトロニクスにおけるその使用 |
| CN108794042A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法 |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1253761A patent/JPH03119087A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5904791A (en) * | 1995-09-25 | 1999-05-18 | Dow Corning Corporation | Use of preceramic polymers as electronic adhesives |
| WO2003067682A3 (en) * | 2002-02-05 | 2005-06-16 | Gencell Corp | Silane coated metallic fuel cell components and methods of manufacture |
| WO2004010523A3 (en) * | 2002-07-23 | 2004-05-06 | Global Thermoelectric Inc | High temperature gas seals |
| JP2007087950A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Elringklinger Ag | 燃料電池スタック用のシール構造の製造方法、及び燃料電池スタック用のシール構造 |
| EP1768204A3 (de) * | 2005-09-21 | 2008-07-30 | ElringKlinger AG | Dichtungsanordnung für einen Brennstoffzellenstapel und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7550018B2 (en) | 2005-09-21 | 2009-06-23 | Elringklinger Ag | Method of producing a sealing arrangement for a fuel cell stack and a sealing arrangement for a fuel cell stack |
| JP2007273097A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池スタック構造体及びその製造方法 |
| US8377604B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-02-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack structure with tie rod including inner shaft and outer cylinder fastened together with joining material and manufacturing method |
| JP2008010191A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Japan Fine Ceramics Center | シール材及びそのシール材を用いた固体酸化物形燃料電池 |
| JP2018100401A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 接着剤組成物及びエレクトロニクスにおけるその使用 |
| CN108794042A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法 |
| CN108794042B (zh) * | 2018-07-13 | 2020-11-10 | 航天材料及工艺研究所 | 一种用于多孔陶瓷的粘结剂及其制备方法和使用方法 |
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