High-Temperature Glass-Ceramic Joining Materials

Über

Glaskeramik- und Glasmatrix-Verbundwerkstoffe werden häufig als Dichtstoffe für Hochtemperaturanwendungen wie Festoxidzellen oder Gastrennmembranen verwendet. Neben thermischer Stabilität und elektrischer Isolierung bieten die Verbindungsmaterialien eine ausgezeichnete Gasdichtigkeit und Langzeitstabilität nach einem viskosen Sinterprozess. Die Zusammensetzung des Dichtstoffs muss auf die Wärmeausdehnung der Fügepartner abgestimmt sein. Und die Wechselwirkungen an den Grenzflächen müssen für jede spezifische Anwendung kontrolliert werden, um die Zuverlässigkeit der Bauteile zu gewährleisten. Fügeversuche unter realistischen Bedingungen und die anschließende mikrostrukturelle Charakterisierung mit verschiedenen mikroskopischen Techniken ermöglichen die Entwicklung von Werkstoffen, die für den jeweiligen Zweck geeignet sind. Neben der Werkstoffentwicklung des Dichtstoffs ist auch seine Anwendungstechnik ein wichtiger Aspekt für das erfolgreiche Fügen größerer Baugruppen. Die endkonturnahe Herstellung von Dichtstoff-Grünfolien ermöglicht eine schnelle Montage von Systemkomponenten, erfordert aber eine individuelle Anpassung der Paste an die jeweilige Zusammensetzung.

Forschungsthemen

  • Glaskeramiken
  • Hochtemperatur-Dichtstoffe
  • Glaskeramische Anwendungstechniken
  • SOEC / SOFC-Dichtstoffe
  • MIEC-Membranverbindungs- und Dichtungsmaterialien

Kontakt

Dr. rer. nat. Sonja-Michaela Groß-Barsnick

ITE

Gebäude 02.3 / Raum 009

+49 2461/61-6475

E-Mail

Mitglieder

Dr. Falk Schulze-KüppersMaterials ScientistGebäude 03.21 / Raum 4031+49 2461/61-6350
Dipl.-Ing. Dirk FedermannNoneGebäude 02.3u / Raum 305+49 2461/61-6335
Debora WanhoffNoneGebäude 02.3 / Raum 010+49 2461/61-85019
Dr.-Ing. Wilfried BehrNoneGebäude 02.3 / Raum R 116+49 2461/61-2156
Andreas SchwaitzerNoneGebäude 03.1 / Raum 122+49 2461/61-5188

Weitere Informationen

Publikationen

Journal Article
Li, X. ; Yazhenskikh, E. ; Groß-Barsnick, S. M. ; et al
Crystallization behavior of BaO–CaO–SiO2–B2O3 glass sealant and adjusting its thermal properties for oxygen transport membrane joining application
Journal of the European Ceramic Society 43(6), 2541-2552 (2023) [10.1016/j.jeurceramsoc.2022.12.063]
Published on 2023-01-02. Available in OpenAccess from 2024-01-02.: DOCX

Journal Article
Li, X. ; Groß-Barsnick, S. M. ; Koppitz, T. ; et al
Sealing behaviour of glass-based composites for oxygen transport membranes
Journal of the European Ceramic Society 42(6), 2879 - 2891 (2022) [10.1016/j.jeurceramsoc.2022.01.052]
Published on 2022-01-31. Available in OpenAccess from 2024-01-31.: PDF (zusätzliche Dateien)

S.M. Groß-Barsnick, J. Malzbender, Q. Fang, Repair joining of glass-ceramic sealants for SOC stacks, ECS Transactions 103 (2021) 1859-1865.
https://doi.org/10.1149/10301.1859ecst

Contribution to a book
Menzler, N. ; Sebold, D. ; Zischke, S. ; et al
Post-Operational Characterization of a Long-Term Operated Solid Oxide Fuel Cell Stack
Pennington, NJ, ECS transactions 103, 1047 - 1058 (2021) [10.1149/10301.1047ecst]
OpenAccess: PDF (zusätzliche Dateien)

S.M. Groß-Barsnick, Interaction of glass-ceramic sealants with solid oxide fuel cell components: Thermo-mechanical analysis, book chapter in Intermediate Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Electrolytes, Electrodes and Interconnects (2019) 411-426.
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817445-6.00012-0

Letzte Änderung: 31.01.2025