金屬連接體溶膠凝膠法涂覆MnCo2O4膜工藝與性能研究.pdf

1、隨著固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell，簡稱SOFC)低溫化發(fā)展，使得金屬連接體的使用成為可能。金屬連接體與傳統(tǒng)高溫SOFC使用的陶瓷連接體比較，具有成本低廉和易于加工等方面優(yōu)勢。鐵基耐熱合金由于具有資源豐富且與燃料電池其他組件膨脹系數(shù)相匹配等優(yōu)點(diǎn)，作為SOFC連接體材料受到廣泛關(guān)注。
　　 本論文采用SUS430材料作為SOFC金屬連接體材料，為抑制材料的Cr揮發(fā)和提高材料高溫耐氧化性能，通過溶膠凝

2、膠法在SUS430表面涂覆具有尖晶石結(jié)構(gòu)的MnCo2O4保護(hù)膜。采用XRD，SEM，激光共聚焦，金相顯微鏡等手段對膜材料的相結(jié)構(gòu)，表面微觀形貌，三維立體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行表征。研究了涂覆工藝對保護(hù)膜完整性和致密性的影響，并研究了具有保護(hù)膜的連接體材料的抗氧化性和保護(hù)膜材料與陰極材料化學(xué)相容性。
　　 (1)以硝酸錳和硝酸鈷為原料，分別采用檸檬酸，聚丙烯酸和EDTA三種配體，制備溶膠-凝膠，干凝膠在750℃空氣中煅燒2h，獲得具有尖晶

3、石結(jié)構(gòu)MnCo2O4粉體材料。
　　 (2)采用檸檬酸為配體獲得的溶膠在SUS430不銹鋼表面涂覆，經(jīng)過40℃間歇式通風(fēng)干燥，然后在還原氣氛下750℃熱處理1h，再在空氣中750℃下熱處理1h，經(jīng)過2次涂覆，最終獲得具有致密，完整的表面保護(hù)膜。
　　 (3)涂層基板在空氣中750℃下進(jìn)行抗氧化性測試，在200h內(nèi)涂層基板不斷增重，在200h時(shí)涂層基板氧化增重0.75mg/cm-2，而SUS430基板氧化增重1.96mg/