【摘 要】
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固体氧化物燃料电池(SOFC)是能把化学能直接转化为电能的发电装置,具有高效、清洁等优点,被誉为当今的绿色能源。目前,随着SOFC的工作温度逐渐变低,低廉成本的金属材料用以SO
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固体氧化物燃料电池(SOFC)是能把化学能直接转化为电能的发电装置,具有高效、清洁等优点,被誉为当今的绿色能源。目前,随着SOFC的工作温度逐渐变低,低廉成本的金属材料用以SOFC连接体材料成为可能。但是关键问题是,SOFC工作环境中金属材料连接体的氧化是不可避免的,因此,必须提高金属材料连接体的抗高温氧化性。本文系统地探索研究了锰钴氧无水乙醇悬浮液特性,沉积电压和沉积时间对锰钴氧涂层和高温烧结形成的(Mn,Co)3O4涂层的结构、成分以及微观形貌的影响。在制备锰钴氧悬浮液过程中,通过激光粒度分析仪来观察影响其悬浮液特性的因素。研究结果表明:当锰钴氧无水乙醇悬浮液质量分数5%,Co、Mn原子比为1:1时,超声波处理2h后,可以制备出性能较好的锰钴氧悬浮液,其平均粒径约为0.89μm。在高压电泳沉积法制备锰钴氧涂层过程中,最为重要的影响因素为沉积电压和沉积时间。当沉积电压400V和沉积时间10s时可制备性能良好的锰钴氧涂层。从锰钴氧涂层样品的SEM图像可以看出,涂层平均厚度约为125.1μm,涂层较致密平整,孔隙、块状和棒状结构少,颗粒状形态多。通过观察锰钴氧涂层样品的EDS图像发现,增加沉积电压或减少沉积时间,Co/Mn原子比会变大,涂层均匀性较好。从锰钴氧涂层样品XRD图像可知,锰钴氧涂层构成物相主要是Mn3O4和C0304。锰钴氧涂层样品经过800℃保温2小时热处理随炉冷却后,可制备出微观特性较好的(Mn,Co)3O4尖晶石涂层。从SEM图像可知,涂层表面致密平整,几乎没有孔隙出现。从XRD图像可以看出,涂层主要是由MnCo2O4相构成,并有少量的MnFe2O4相生成。从EDS图像可知,涂层含有Fe、O元素,这表明基体中的铁元素向涂层外和O元素向涂层内进行了扩散。
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