中温SOFC金属连接体材料的氧化规律和导电行为

功能材料, 2008, 39(10): 1689-1693.

中温SOFC金属连接体材料的氧化规律和导电行为

华斌 ^1, , 蒲健 ^2, , 张建福 ^3, , 卢凤双 ^4, , 李箭 ^5,

1.华中科技大学,材料科学与工程学院,材料成型与模具技术重点实验室,湖北,武汉,430074

2.华中科技大学,材料科学与工程学院,材料成型与模具技术重点实验室,湖北,武汉,430074

3.北京钢铁研究总院,北京,100081

4.北京钢铁研究总院,北京,100081

5.华中科技大学,材料科学与工程学院,材料成型与模具技术重点实验室,湖北,武汉,430074

关键词：固体氧化物燃料电池(SOFC) , 金属连接体 , 氧化动力学 , 面比电阻(ASR)

Oxidation and electrical behaviors of metallic interconnect in IT-SOFC cathode environment

系统地研究了SUS 430铁素体不锈钢在中温SOFC阴极气氛(空气)中的氧化动力学、表面氧化物特征以及表面氧化对导电行为的作用.通过750℃静态空气中的氧化实验得出氧化增重与氧化时间的动力学关系;采用"4点法"测量合金表面氧化膜的面比电阻(ASR);利用XRD和SEM表征表面氧化物的相结构、微观形貌及成分.实验发现,氧化动力学符合抛物线规律,并呈现出多级氧化现象;所生成的表面氧化物主要为Cr2O3和MnCr2O4;表面氧化物的ASR与测量温度之间的关系满足Arrhenius方程,并且在600～700℃之间,其斜率发生改变.结合氧化过程中的阳离子扩散、氧化物形成热力学以及半导体的导电机理对多级氧化动力学机制、氧化物相形成规律以及面比导电行为进行了理论分析.在此基础上,对SUS 430作为中温SOFC金属连接体材料的可能性做出了合理的评估.

参考文献

[1]	Zhu WZ.;Deevi SC. .Development of interconnect materials for solid oxide fuel cells [Review][J].Materials Science & Engineering, A. Structural Materials: Properties, Misrostructure and Processing,2003(1/2):227-243.
[2]	Huang K;Hou P Y;Goodenough J B .[J].Solid State Ionics,2000,129:2377.
[3]	Brylewski T;Dabek J;Przybylski K .[J].Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,2004,77:2077.
[4]	Kurokawa H;Kawamura K;Maruyama T .[J].Solid State Ionics,2004,168:137.
[5]	Qu W;Li J;Douglas G I et al.[J].Journal of Power Sources,2006,157:3357.
[6]	England D M;Virkar A V .[J].Journal of the Electrochemical Society,1999,146:31967.
[7]	Li J;Pu J;Hua B et al.[J].Journal of Power Sources,2006,159:6417.
[8]	Marasco A L;Young D J .[J].Oxidation of Metals,1991,36:1577.
[9]	Cox M G C;McEnaney B;Scott V D .[J].Philosophical Magazine,1975,31:3317.
[10]	Lobnig R E;Schmidt H P;Kennesen K et al.[J].Oxidation of Metals,1992,37:817.
[11]	Sakai N;Horita T;Xiong Y P et al.[J].Solid State Ionics,2005,176:687.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网