固體氧化物燃料電池金屬連接體表面化學鍍Ni-Fe-P涂層研究.pdf

1、燃料電池技術(shù)是一種清潔、高效的新能源技術(shù)，而在諸多的燃料電池體系中，固體氧化物燃料電池(SOFC)，以其自身優(yōu)勢，成為世界各國研究的熱點。由于單電池自身的功率低，需要連接體組成電池堆，提高功率。作為金屬連接體的代表，鐵素體不銹鋼以其成本低、易于加工等特點，成為最有應用和研究價值的連接體材料。但是，鐵素體不銹鋼表面Cr2O3的揮發(fā)會導致SOFC陰極發(fā)生Cr中毒。最好的解決辦法就是在其表面施加涂層。本論文將對鐵素體不銹鋼表面化學鍍Ni-Fe

2、-P涂層進行研究。
　　研究了鍍液溫度、pH值及FeSO4與NiSO4質(zhì)量比對Ni-Fe-P鍍層沉積速率的影響;并對涂層樣品及基體不銹鋼進行熱暴露實驗，研究了它們在800℃空氣中的恒溫和循環(huán)氧化行為，以及氧化膜的導電性能。利用SEM/EDX及XRD對涂層樣品及表面氧化膜進行形貌觀察和結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果如下:
　　1.化學鍍過程中隨著鍍液溫度的升高，鍍層的沉積速率逐漸增大，但當鍍液溫度高于80℃時，鍍液不穩(wěn)定，易于分解。當pH在3

3、.0～5.0之間變化時，隨著pH值的升高，鍍層的沉積速率先增大后減小，在pH=4.0時沉積速率最大。隨著FeSO4與NiSO4質(zhì)量比的增長，鍍層的沉積速率逐漸下降，鍍層中的鐵含量逐漸增大;因此，較佳的化學鍍工藝條件為:鍍液溫度為80℃，pH=4.0，F(xiàn)eSO4與NiSO4質(zhì)量比為1∶1。所得Ni-Fe-P鍍層表面均勻，為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　2.800℃空氣中恒溫氧化結(jié)果表明:涂層樣品的氧化速率高于基體不銹鋼，表面生成雙層氧化物，外層