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铁素体不锈钢表面Co-Mn复合尖晶石涂层元素掺杂改性研究进展
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作者 童伟 王伟强 +1 位作者 李云逸 宋建丽 《热加工工艺》 北大核心 2025年第2期7-11,共5页
固体氧化物燃料电池(SOFC)因环境友好、转化效率高而成为近年来新能源领域的研究热点。连接体是SOFC关键组成部分,其中铁素体不锈钢(FSS)因具有良好的热膨胀系数以及导电导热性成为较为理想的SOFC连接体材料。但是在SOFC长期服役过程中,... 固体氧化物燃料电池(SOFC)因环境友好、转化效率高而成为近年来新能源领域的研究热点。连接体是SOFC关键组成部分,其中铁素体不锈钢(FSS)因具有良好的热膨胀系数以及导电导热性成为较为理想的SOFC连接体材料。但是在SOFC长期服役过程中,FSS面临高温氧化以及“阴极Cr中毒”等现象,使得SOFC性能降低。为解决这一问题,常在其表面制备保护涂层。其中Co-Mn复合尖晶石涂层因具有良好的综合性能,被普遍认为是最具发展前景的FSS表面保护涂层。简要介绍铁素体不锈钢表面Co-Mn复合尖晶石涂层的种类、制备工艺及性能,并重点对其元素掺杂改性等方面的研究进展进行综述,希望对未来高性能Co-Mn尖晶石涂层的制备提供新思路和途径。 展开更多
关键词 SOFC连接体 铁素体不锈钢 co-mn复合尖晶石涂层 元素掺杂改性
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铁素体合金表面复合尖晶石涂层的研究进展 被引量:6
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作者 于鸿莉 杨宏昊 +3 位作者 马张博 张原硕 杨雯 李永堂 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期145-152,共8页
固体氧化物燃料电池(SOFC)因具有清洁、高效等优点而得到了世界各国的广泛研究。连接体是研究SOFC的关键组件之一,近年来研究最多的SOFC连接体材料是铁素体不锈钢,其在实际的生产应用中具有导热性好、热膨胀系数匹配性好等优点。但“阴... 固体氧化物燃料电池(SOFC)因具有清洁、高效等优点而得到了世界各国的广泛研究。连接体是研究SOFC的关键组件之一,近年来研究最多的SOFC连接体材料是铁素体不锈钢,其在实际的生产应用中具有导热性好、热膨胀系数匹配性好等优点。但“阴极铬中毒”、高温导电性和抗氧化性差等问题又限制了这一材料的应用,常见的解决办法是在表面制备保护涂层,如活性元素氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层、复合尖晶石涂层等,其中复合尖晶石涂层被普遍认为是最具应用前景的SOFC连接体涂层。关于复合尖晶石涂层的性能及优化研究主要集中在成分、制备工艺和连接体三个方面。在成分方面,对比研究电导率、热膨胀系数、面比电阻和氧化速率常数等参数发现,Cu-Mn尖晶石涂层的电导率最高,而Co-Mn尖晶石的综合性能最好。还可以通过在尖晶石晶体中掺杂铜、铁来提高涂层的电导率,在涂层中掺杂活性元素及其氧化物来降低面比电阻、提高涂层的高温抗氧化性。在制备工艺方面,电泳沉积、磁控溅射等方法所制备的涂层均匀致密,能很好地黏附在基体表面,涂层性能优越。在连接体方面,凹面少、表面平整的连接体所制备的涂层性能更加稳定。本文详尽地归纳了近年来关于SOFC连接体的复合尖晶石保护涂层的研究,从成分、制备工艺和连接体三个方面讨论了涂层的优化方法,并指明了研究趋势,可以为推动金属连接体的工业化应用提供指导。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 铁素体不锈钢 复合尖晶石涂层 性能优化
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铁素体不锈钢表面电沉积-热处理制备Co-Mn尖晶石涂层的研究进展 被引量:2
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作者 邓佳 宋建丽 +1 位作者 李云逸 童伟 《热加工工艺》 北大核心 2023年第4期18-22,共5页
铁素体不锈钢(ferritic stainless steel,FSS)是中温化环境中固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的理想连接体材料。但由于FSS中含有较多的Cr元素,在SOFC工作过程中,连接体表面生成的Cr氧化物薄膜增厚,会造成连接体导电性... 铁素体不锈钢(ferritic stainless steel,FSS)是中温化环境中固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的理想连接体材料。但由于FSS中含有较多的Cr元素,在SOFC工作过程中,连接体表面生成的Cr氧化物薄膜增厚,会造成连接体导电性能下降;FSS中的Cr元素与H_(2)O或O_(2)发生反应,还会形成易挥发的化合物,这些化合物在阴极界面沉积,将使阴极活性降低,导致阴极“Cr中毒”和SOFC性能衰减,严重制约了SOFC商业化发展和应用。采用电沉积-热处理技术在FSS表面制备Co-Mn尖晶石保护涂层可有效防止Cr化合物的挥发,改善电池堆的抗氧化性能。在保证SOFC导电性的同时,延长其使用寿命。综述了FSS表面电沉积-热处理制备Co-Mn尖晶石涂层的主要方法、特点及涂层性能等方面的研究进展,对该领域未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 SOFC连接体 铁素体不锈钢 co-mn尖晶石涂层 电沉积-热处理 研究进展
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铁素体合金表面钴锰尖晶石涂层的制备和阻铬性能研究
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作者 马张博 杨雯 +3 位作者 张敏刚 于鸿莉 李晔珑 李永堂 《热加工工艺》 北大核心 2019年第24期81-83,共3页
以铁素体不锈钢E-brite为基体材料,采用电解共沉积法制备Co-Mn2O3复合镀层,并将电镀样品暴露在800℃的空气中不同时间(10 min、4、100 h),经热处理将镀层转变为尖晶石涂层。利用扫描电镜、能谱分析(SEM/EDS)和X射线衍射(XRD)对热转化层... 以铁素体不锈钢E-brite为基体材料,采用电解共沉积法制备Co-Mn2O3复合镀层,并将电镀样品暴露在800℃的空气中不同时间(10 min、4、100 h),经热处理将镀层转变为尖晶石涂层。利用扫描电镜、能谱分析(SEM/EDS)和X射线衍射(XRD)对热转化层进行分析。结果表明:经过10 min热处理的Co-Mn2O3复合镀层中的Mn2O3颗粒并没有完全溶入氧化层,但经4、100 h热处理的Co-Mn2O3复合镀层完全转化为(Co,Mn)3O4尖晶石涂层,这对防止基体材料中Cr的挥发有明显阻碍作用。 展开更多
关键词 电解共沉积 热处理 复合镀层 co-mn尖晶石涂层
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尖晶石型氧氮化铝材料高温抗氧化性能研究进展
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作者 栗海峰 王玺堂 +2 位作者 范力仁 雷新荣 杨志红 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第F10期351-354,360,共5页
综述了尖晶石型氧氮化铝(γ-AlON)材料、MgAl2O4稳定的氧氮化铝材料、氧氮化铝复合材料以及MgAl2O4稳定的氧氮化铝复合材料的氧化行为和抗氧化措施研究新进展。提出了借助陶瓷涂层对其进行防氧化保护的对策。
关键词 尖晶石 高温抗氧化性能 铝材料 研究进展 MGAL2O4 复合材料 氧氮化铝 氧化行为 陶瓷涂层 防氧化
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