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BSCF陶瓷主要用于SOFC燃料电池阴极材料及高温气体分离等,但目前对于BSCF陶瓷的烧结技术,通常为无压烧结和热压烧结等,烧结所需的时间较长,温度较高;至于连接通常使用固相扩散连接或钎焊连接等方法,也需要高温长时间等较苛刻的工艺条件,同时还存在可能导致接头产生较大残余应力等问题。因此本课题选择在电场辅助条件下,实现BSCF陶瓷的快速低温烧结,以及对BSCF陶瓷的快速低温连接,即实现BSCF陶瓷的闪烧和闪连BSCF陶瓷。本课题首先用闪烧方法在电场下对BSCF陶瓷实现了低温快速致密化的烧结过程,得到了较为致密的烧结体;然后用ABAQUS 6.14软件对闪烧过程中试样的温度场进行模拟,分析了闪烧恒流阶段的温度分布情况,发现在闪烧试样中心部分的温度较高,而靠近表面部分温度较低,试样的表面与中心部分存在较大的温度差;然后探究了环境温度、电流密度、烧结时间等不同工艺参数对闪烧的温度场的影响,发现环境温度的升高会使试样整体的温度随之呈正比升高;烧结时间的延长会使试样整体的温度随之升高,且在烧结时间较长时温度场趋于稳定;电流密度的提升会使试样整体的温度随之升高,试样最高温度与电流密度的二次方呈正比。然后对BSCF陶瓷进行了闪连,得到了连接界面完好,母材保持完好,界面实现可靠连接,无明显焊接缺陷的闪连接头;然后对闪连的电流恒定过程中连接组件的应力场进行模拟,分析了闪连过程中的应力场情况,发现应力分布于整个连接组件内,三个方向上的正应力,均为拉应力分布在连接组件表面附近的区域,压应力分布于连接组件中心部分区域;并探究了环境温度、电流密度、连接时间等不同工艺参数对闪连连接组件的应力场的影响,发现电流密度的提升会使连接组件整体的应力值随之升高,其与电流密度的二次方呈正比;连接时间的延长会使连接组件整体的应力值随之呈正比升高;而环境温度并未对连接组件的应力场产生明显影响。最后用有限元模拟的方式比较BSCF陶瓷闪连接头和空气反应钎焊接头的力学性能。先对BSCF陶瓷与Ag基钎料形成的空气反应钎焊接头的残余应力进行模拟计算,并通过在钎料中添加增强相的方式调节钎料层的热膨胀系数,对增强相优化接头残余应力进行模拟分析,得到了钎焊接头冷却阶段形成的残余应力的分布情况,以及分析了添加增强相对接头残余应力分布的影响,发现接头的残余应力主要集中于钎缝区域附近,而增强相的添加可以有效降低接头内的残余应力值;对钎焊接头和闪连接头进行剪切过程模拟,分析了接头在剪切过程中应力分布情况,发现接头的应力集中分布在左侧陶瓷块下表面靠近连接面的棱边附近区域,即此处为薄弱区域;并给出了连接接头薄弱区域的Max Principal应力的最大值随剪切外加载荷变化的曲线,对不同接头的抗剪强度进行了比较,得知抗剪强度由小至大依次为:无增强相钎焊接头、2.5wt.%增强相钎焊接头、5wt.%增强相钎焊接头、闪连接头。