金属连接体涂层材料MnCo_2O_4尖晶石的氧化动力学行为和电性能

采用溶胶-凝胶法在SUS 430合金表面制备Mn Co_2O_4尖晶石涂层,研究在固体氧化物燃料电池(SOFCs)阴极气氛下涂层对于SUS 430合金氧化动力学行为和电性能的效用.利用XRD,EDS和SEM对合金表面氧化物的相结构、表面和截面形貌以及成分进行表征,并采用四探针直流技术测量表面氧化物的面比电阻(ASR).结果表明,涂层合金在750℃空气中氧化1000 h形成2μm氧化物层,其主要由内层Mn-Cr尖晶石和外层掺杂的Mn-Co尖晶石构成;Cr_2O_3和Fe_2O_3的形成受到了抑制.氧化动力学曲线遵循抛物线规律,2段氧化速率常数分别为3.74×10~(-15)g~2/(cm4·s)(0~200 h)和7.06×10~(-15)g~2/(cm4·s)(200~1000 h),与无涂层SUS 430合金相比降低了1个数量级.在600~800℃范围内,氧化物层的ASR介于5.21~22.65 mΩ·cm~2范围内.Mn Co2O4涂层有效地增强了SUS 430合金的抗氧化能力和电性能.     

金属连接体表面Y改性NiFe_2O_4尖晶石涂层的制备与性能

通过柠檬酸-硝酸盐法制备了Y掺杂的NiFe_2O_4尖晶石粉末,采用电泳沉积法在SUS 430铁素体不锈钢连接体上制备了Y改性的NiFe_2O_4尖晶石涂层。采用XRD和SEM分析了粉末和涂层的物相构成与组织形貌;采用循环氧化实验和"四探针"法测试了涂层的高温抗氧化性能和导电性能。结果表明,当Y的掺杂量为0.05 mol·L~(-1)时,可获得物相结构稳定、结晶度良好的NiFe_2O_4尖晶石粉末;所制备的Y改性NiFe_2O_4尖晶石涂层保护合金在800℃循环氧化168 h后,氧化速率常数Kw为7.55×10~(-4)mg~2·cm~(-4)·h~(-1),面比电阻值ASR为15.4 mΩ·cm~2。     

LaCoO3涂层对SUS 430合金连接体中温氧化行为的影响

通过溶胶-凝胶提拉法在SUS 430合金表面施加LaCoO3钙钛矿导电涂层,并研究其对固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体SUS 430合金中温氧化行为的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对施加涂层合金的氧化物相结构与微观形貌进行表征,并采用"4点法"测量施加涂层合金表面氧化膜的面比电阻(ASR).750 ℃空气中的循环氧化结果表明,施加LaCoO3涂层合金的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,氧化速率常数K为4.18×10-15 g2/(cm4·s),比与未施加涂层合金降低了1-2个数量级;LaCoO3涂层有效地抑制了Cr2O3相的形成,减缓了MnCr2O4尖晶石的生长.最终使得SUS 430合金的氧化抗力和氧化后的导电性得到增强.     

丝网印刷法制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层研究

目的 提高SOFC金属连接件CuMn2O4尖晶石涂层高温抗氧化性能和导电性能。方法 采用溶胶-凝胶法制备Y改性CuMn2O4尖晶石粉末,采用丝网印刷技术在SUS430合金表面制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层。利用XRD、SEM表征Y改性CuMn2O4尖晶石粉体及涂层的物相结构及微观形貌。利用氧化增重实验研究Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃空气中氧化168 h的高温氧化行为,通过“四点法”测量涂层在高温氧化过程中的面比电阻值。结果 CuMn2O4尖晶石粉末的晶格常数随着稀土Y含量的增大而增大,当Y元素的含量为0.02 mol/L时,晶格常数增幅趋于平缓,此时所得粉体物相结构稳定,结晶程度较好,晶粒尺寸细小且颗粒间团聚现象较少。Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样的氧化动力学曲线均遵循抛物线氧化定律,其氧化速率常数分别为9.39×10-5、6.31×10-5 mg2/(cm4?h)。Y改性CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃氧化168 h时的面比电阻值约为26.2 m??cm2,低于未改性涂层试样的面比电阻值（约27.3 m??cm2）。结论 Y改性CuMn2O4尖晶石涂层能有效改善金属连接体的高温抗氧化性能和导电性能。     

EFFECT OF LaCoO3 COATING ON THE INTERMEDIATE TEMPERATURE OXIDATION BEHAVIOR OF SUS 430 METALLIC INTERCONNECT

通过溶胶--凝胶提拉法在SUS 430合金表面施加LaCoO₃钙钛矿导电涂层, 并研究其对固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体SUS 430合金中温氧化行为的影响. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对施加涂层合金的氧化物相结构与微观形貌进行表征, 并采用“4点法”测量施加涂层合金表面氧化膜的面比电阻(ASR).750 ℃空气中的循环氧化结果表明, 施加LaCoO₃涂层合金的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,氧化速率常数K为4.18×10^-15 g²/(cm⁴•s),比与未施加涂层合金降低了1---2个数量级;LaCoO₃涂层有效地抑制了Cr₂O₃相的形成, 减缓了MnCr₂O₄尖晶石的生长. 最终使得SUS 430合金的氧化抗力和氧化后的导电性得到增强.     

IC10合金热障涂层的界面结合强度研究

采用IC10作为基体制备双层结构热障涂层，并对有、无涂层的试样进行了氧化循环试验.采用洛氏硬度计和努氏硬度计研究其界面结合力.结果表明，随着热循环时间的增加，有涂层和没有涂层的试样均有明显的增重，对于IC10高温合金，在1373K进行热循环，经过600 h后，其氧化增重大约为0.9 mg/cm2，而有粘结层的试样，其氧化增重大约为0.46 mg/cm2；有TBCs的试样，其氧化增重大约为0.42 mg/cm2.以IC10为基体的双层结构热障涂层在1373K下的热循环寿命为810 h，基体中的元素Mo、W、Ha和Ta向粘结层中少量的扩散.采用两种硬度压痕法对界面结合强度进行检测，结果表明，以IC10为基体的双层结构热障涂层的界面结合强度较高，但结合力随热循环时间的延长而下降.      

金属连接体用Mn-Cu尖晶石涂层的制备及其高温氧化导电性能

为阻止Cr的外扩散、改善金属连接体的高温性能,采用高能微弧合金化(HEMAA)工艺,选用Mn-35Cu(原子分数%)合金电极在430SS基体上制备了Cu-Mn尖晶石涂层,然后在750℃空气中原位氧化得到Cu-Mn复合尖晶石涂层。结果表明:Cu-Mn复合尖晶石涂层致密,附着力良好;涂层的主要成分除了Cu-Mn尖晶石氧化物外,还含有一定量的Mn2O3,氧化层中基体元素Cr、Fe含量较低。涂层在800℃时的面比电阻测试结果显示,氧化100h后得到的复合Cu-Mn尖晶石涂层的电阻值为10mΩ·cm2。高能微弧合金化原位氧化后的复合Cu-Mn尖晶石涂层是一种很有前景的金属连接体涂层。     

La0．5Sr0．5CoO3涂层对Fe-13Cr合金的电导及组织的影响

制备了高电导的La0．5Sr0.5CoO3块样，其800℃电导率为238S／cm。通过磁控溅射将La0.5Sr0．5CoO3涂覆在Fe-13Cr合金表面，再进行800℃等温氧化100h。SEM分析发现，Fe-13Cr基体中的Cr和Mn向涂层表面外扩散，同时涂层中的La，Sr及Co原子向合金基体内部扩散。电阻测试发现，氧化过程中，形成的反应层并没有显著降低试样的面电阻，800℃等温氧化100h后的面电阻为6mΩ·cm^2。     

真空等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的氧化行为研究

采用真空等离子喷涂(VPS)方法在DD6单晶合金基体表面制备NiCoCrAlYTa涂层,研究DD6基体和DD6/NiCoCrAlYTa涂层在1050℃的高温氧化行为,通过X射线衍射和扫描电镜研究涂层相结构和微观形貌变化。结果表明：NiCoCrAlYTa涂层氧化动力学曲线符合抛物线规律;氧化分为快速氧化和慢速氧化2个阶段,快速氧化阶段的氧化速率常数为0.006 52 mg²·cm^-4·h^-1,慢速氧化阶段的氧化速率常数为0.002 74 mg²·cm^-4·h^-1;在慢速氧化阶段形成较完整的氧化物防护层,有效降低涂层和基体的进一步氧化速率,其200 h氧化增重为0.9 mg/cm²,相较于DD6基体的氧化增重2.16 mg/cm²有显著降低。采用VPS方法在DD6基体制备的NiCoCrAlYTa涂层在1050℃以下具有优异的抗氧化效果。     

La1.0Sr1.0FeO4+δ-Sm0.2Ce0.8O1.9中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料的制备和电化学性能（英文）

利用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成La1.0Sr1.0FeO4+δ(LSF1010)钙钛矿材料。XRD结果表明,材料具有K2NiF4层状结构。制备La1.0Sr1.0FeO4+δ-Sm0.2Ce0.8O1.9(LSF1010-SDC)复合材料,并考察了它们作为中温固体氧化物燃料电池的阴极性能。XRD结果表明:经1000℃烧结,La1.0Sr1.0FeO4+δ和SDC之间没有化滨反应发生。就LSF1010-30%SDC电极而言,SEM结果显示经1000℃烧结2h可以得到较好的电极微观结构,电极和电解质之间可以形成较好的接触。和纯LSF1010电极相比,LSF1010-SDC复合电极表现出了较好的阴极性能。尤其是LSF1010-30%SDC电极对氧还原反应拥有最好的催化活性。700℃时,在SDC电解质上,LSF1010-30%SDC电极的极化电阻为0.80Ω·cm2,和纯LSF1010电极相比,极化电阻差不多降低了5倍,在150m A·cm-2极化电流作用下,阴极过电势为?86mV。