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近年来,固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作温度逐渐由最初的1000℃下降到800℃左右,这就为成本低廉的金属材料作为其内部连接体提供了可能,目前在对金属材料的改性方面,在金属连接体表面涂覆尖晶石涂层是研究的热点,尖晶石材料结构通式为AB2O4,通过调整A、B原子的种类及配比,不仅可获得更好的导电率,还可获得与金属材料连接体相匹配的热膨胀系数及阻止Cr、O元素扩散的性能.本文首先通过溶胶凝胶法制备纳米级Co-Mn合金粉末,在850℃高温条件下将其氧化成钴锰尖晶石粉末,然后利用等离子热压烧结技术制备直径2mm,高4cm的电极棒,大多数研究者先在不锈钢基体表面涂覆一层Co-Mn合金,然后通过高温氧化成钴锰尖晶石,但这种方法得到的尖晶石涂层纯度低,且晶粒粗大,本实验另辟蹊径,直接在基体表面通过微弧高能电火花沉积技术涂覆钴锰尖晶石,在电镀沉积过程中,通过反复试验得到涂层粘附性,致密性最佳的工艺参数(电压,频率,功率,涂覆时间).构造模拟SOFC内部工作环境,设定温度分别为800℃,850℃,900℃.将涂覆好涂层的试样分别在800℃的空气、纯氧、不同浓度水蒸气的环境中氧化2h、5h、10h、24h、100h,在高温氧化阶段,测试试样的氧化增重情况,面比电阻(ASR)变化值,氧化增重数据可以表征涂层吸附氧分子的能力,也可反映涂层生成尖晶石的程度;面比电阻的测试则显示了高温腐蚀环境下涂层的导电性能.尖晶石结构通式为AB2O4,但试验中受A、B原子分布情况影响,可能生成不同成分比例的Co-Mn尖晶石材料,为此将氧化后的试样进行XRD测试,观察其氧化后尖晶石的生成效果及种类;氧化后的样品涂层经过SEM测试,可观察到涂层在高温腐蚀后仍然致密,涂层表面经水蒸气分子腐蚀后晶界明显;收集样品的EDS能谱分析数据,发现涂层中除Co、Mn、O原子外,还存在着少量的Fe原子和Cr原子,其中Cr原子来源于基体不锈钢,基体在高温腐蚀环境中,Cr原子会向涂层处扩散,在固体氧化物燃料电池中,Cr原子的扩散会造成电池"阴极毒化",降低电池的使用寿命,而Co-Mn尖晶石涂层能有效抑制Cr原子的扩散,同时保证基体有良好的导电性能.