付长璟
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孙克宁
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张乃庆
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周德瑞
稀有金属材料与工程
在中温平板型固体氧化物燃料电池(ITSOFC)设计中,可以采用金属作为连接材料.Fe-16Cr合金是较为理想的金属连接材料,它存在的主要问题是连接体阴极侧表面的高温氧化和腐蚀,会导致电池性能的迅速降低.本研究采用空气等离子喷涂的方法喷涂了La0.8Sr0.2MnO3-σ(LSM)钙钛矿型保护涂层在金属连接板的表面,并讨论了主要过程参数及其作用效果.研究发现,喷涂后热处理是降低涂层孔隙率的有效方法,经喷涂-热处理后,涂层的孔隙率可降至1%以下.等离子喷涂LSM保护涂层后,Fe-16Cr合金的耐高温氧化性能明显提高,氧化速率降低了76%.
关键词:
固体氧化物燃料电池
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连接体
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空气等离子喷涂
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La0.8Sr0.2MnO3-σ
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热障涂层
陈建林
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陈荐
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何建军
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任延杰
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邱玮
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周鹏展
材料导报
铁素体不锈钢因具有诸多优点而成为中温固体氧化物燃料电池(SOFC)连接体部件的标准材料.根据SOFC的运行环境,综述了连接体在电池堆中所起的作用、性能要求和材料种类.针对用作SOFC铁素体不锈钢连接体的活性元素氧化物型、稀土钙钛矿型、尖晶石型和MAlCrYO型4类导电/保护涂层材料,重点论述了其作用机理、主要制备技术及研究进展.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
连接体
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铁素体不锈钢
,
保护涂层
陈鑫
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韩敏芳
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王忠利
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蒋先锋
稀有金属材料与工程
主要介绍了固体氧化物燃料电池(SOFC)的铬(Cr)基合金连接体材料的发展现状.Cr基合金具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和导电性能等,是目前连接体材料中的研究热点之一.在SOFC阴极环境中,容易形成氧化层,同时由于Cr的扩散和挥发还可能导致阴极中毒,合金中掺杂稀土元素(Y、La、Ce和Zr)可以抑制Cr2O3层的生成.在阳极环境中,Cr基合金的表现优于阴极.与Al2O3、NiO、MgO和TiO2等相比,Cr2O3基氧化层具有较好的综合性能,其耐高温(1100 ℃)、热膨胀系数(9.6×10-6K-1)和YSZ电解质(10.8×10-6K-1)相近、且具有较好的导电性.目前,Cr基合金的研究重点是氧化物弥散强化(ODS)合金,使用最多的是Cr5Fe1Y2O3,其热膨胀系数为9×10-6K-1～10×10-6K-1(1000 ℃),抗氧化性能较好.
关键词:
SOFC
,
连接体
,
Cr基合金
,
抗氧化性
,
电导率
张勇
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王博煜
,
赵丽霞
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孙志平
,
周亮
,
梁叔全
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.21.003
Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,且会引起阴极“Cr中毒”现象,影响了电池的高效安全运行,目前解决上述问题的主要方法是对合金连接体进行表面改性,在连接体表面开发导电性保护涂层.介绍了中低温固体氧化物燃料电池Fe-Cr合金连接体表面涂层材料的主要作用和具体要求,着重阐述了目前连接体涂层材料的主要类型及其研究进展,并指出了目前该领域研究中存在的问题及今后的发展方向.
关键词:
中低温固体氧化物燃料电池
,
Fe-Cr铁素体合金
,
连接体
,
保护涂层
肖旭
,
陈雯
,
王立民
,
杨钢
,
刘正东
钢铁
Crofer22APU铁素体不锈钢是固体燃料电池连接体的备选材料之一。通过增重法研究了Crofer22APU铁素体不锈钢在800℃空气中的抗高温氧化动力学,并结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等手段,对氧化膜的形貌和组成进行了分析。结果发现,Crofer22APU铁素体不锈钢在800℃下0～100h的平均氧化速率为0.032g/（m2.h）;100～450h的平均氧化速率为0.0091g/（m2.h）;450～550h的平均氧化速率为5.0×10-4g/（m2.h）。氧化膜分为内外两层,内层主要是含SiO2的氧化物,外层主要是含Cr2O3的氧化物。
关键词:
固体燃料电池
,
连接体
,
氧化膜
,
抗氧化
金光熙
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杨莹
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赵国明
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王丽南
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乔利杰
中国稀土学报
研究了800 ℃下稀土元素对铁素体合金高温导电性和抗氧化性的影响,同时选择合适的合金元素组成,用SEM,EPMA,SIMS和GDS等技术来分析主要元素和微量元素对氧化膜生长和导电性影响. 在合金中添加不同种类和不同量的稀土元素对合金的抗氧化性和导电性的影响较大,添加Y和La可以大幅度地提高电导率,而添加Ce对电导率的影响不大. 考虑耐氧化性、高温导电性和热膨胀系数,含有0.06%Y的Fe-22Cr-0.5Mn合金更适合做SOFC的连接体.
关键词:
Fe-Cr合金
,
固体氧化物燃料电池
,
连接体
,
氧化膜
,
稀土
