金属连接体涂层材料MnCo2O4尖晶石的氧化动力学行为和电性能

金属学报, 2016, 52(3): 355-360. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00449

金属连接体涂层材料MnCo2O4尖晶石的氧化动力学行为和电性能

1.中国地质大学机械与电子信息学院,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,武汉,430074

3.中国地质大学机械与电子信息学院,武汉,430074

基金项目: 华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室开放课题研究基金项目P2016-17和中央高校基本科研业务费专项资金项目CUGL150828资助 Supported by Research Fund for Open Project of State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology,Huazhong University of Science and Technology (No.P2016-17) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities(No.CUGL150828)

关键词：固体氧化物燃料电池 , 金属连接体 , MnCo2O4尖晶石 , 氧化动力学 , 面比电阻

OXIDATION KINETICS BEHAVIOR AND ELECTRICAL PROPERTY OF MnCO2O4 SPINEL AS A COATING MATERIAL FOR METALLIC INTERCONNECTS

Keywords： solid oxide fuel cell , metallic interconnect , spinel MnCo2O4 , oxidation kinetics , area specific resistance

采用溶胶-凝胶法在SUS 430合金表面制备MnCo2O4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;Cr2O3和Fe2O3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× 10-15g2/(cm4·s)(0～200h)和7.06× 10-15 g2/(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5.21～22.65mΩ·cm2范围内.MnCo2O4涂层有效地增强了SUS 430合金的抗氧化能力和电性能.

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