溶胶-凝胶法合成燃料电池金属双极板抗氧化导电涂层

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本论文通过溶胶-凝胶法制备出了稳定的LaCrO3溶胶,并且在铁铬合金基板上成功制备了掺杂钙离子的铬酸镧导电涂层。 实验通过红外光谱、X射线衍射和热分析来推断溶胶内分子的结构、反应方式以及干凝胶形成晶体的过程。研究了温度、时间和掺杂元素对LaCrO3材料烧结的影响。结果表明:溶剂中乙二醇浓度增大,溶胶的粘度变大,表面张力变低;随反应温度提高,凝胶时间变短;Ca2+的掺杂可以降低晶体形成温度;确定了以PVA做为塑化剂,300MPa干压成型,1400℃/4h的最佳烧结工艺。 实验对制备涂层的不同工艺和涂层的性能进行研究,发现用低浓度溶胶多次涂覆的方法可以得到不开裂并有一定厚度的涂层,效果较好;涂层在700℃~1000℃下的氧化性测试中显示出了优良的高温抗氧化性能,对基板起到了有效的保护作用;铬酸镧材料的电阻率随Ca2+含量的增大先减少后增大,随材料致密度的提高电阻率减小,电阻率随温度的升高而降低,具有负的电阻温度系数,其In p和1/T基本呈线性关系,符合半导体的导电规律(Arrhenius方程)。
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