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由于固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质材料的突破性进展,使其工作温度范围降至600℃-800℃。不锈钢等金属连接件由于低成本和较优良的导热和导电性能,使其在SOFC连接体中得以应用。但不锈钢连接件在SOFC环境下的氧化是不可避免的。本文利用XRD、SEM和EDX讨论了SUS430、SUS316和SUS304三种试样在实验室空气环境中高温氧化(500℃、600℃、700℃和800℃)氧化过程。在此基础上讨论了采用电沉积和溶胶凝胶技术分别制备了Mn、Co和Mn-Co复合涂层在高温环境下的氧化增重和面比电阻的变化过程,得到的主要研究结论如下: 1)随着氧化温度的升高,200h后SUS316、SUS430和SUS304三种试样单位面积氧化增重量逐渐增加,700℃和800℃下的单位面积氧化增重(10-1mg/cm2)较500℃和600℃(10-3mg/cm2)要高的多。200h后,SUS316试样在氧化过程中较SUS304和SUS430试样有更好的氧化性能,在低于600℃氧化过程中SUS304试样较SUS430试样耐氧化性能好,但600℃以上SUS430较SUS304有更优的耐氧化增重性能。但SUS316、SUS304奥氏体不锈钢在氧化过程中形成的Ni-Mn尖晶石相与其热膨胀系数匹配性差。而SUS430试样与耐氧化膜层有相似的热膨胀性能。 2)实验中电沉积Mn的最佳工艺:沉积温度25℃,沉积时间20min,pH为3,电流密度为11A/dm2,此时膜层结合力为1级,电流效率为60.34%,Mn层厚度为30.5μm。Co沉积层制备最佳工艺:沉积温度25℃,沉积时间20min,pH为4,电流密度为3.5A/dm2,此时膜层结合力为1级,电流效率为98.7%,Co层厚度为28.6μm。 3)800℃经200h氧化后电沉积的Mn、Co和Mn-Co复合沉积层试样较空白SUS430试样的氧化增重、面比电阻都有较为明显的下降,三种膜层试样单位面积氧化增重大小:Mn沉积层<Mn-Co沉积层<Co沉积层。面比电阻值大小为:Co沉积层<Mn-Co沉积层<Mn沉积层。且Mn沉积层可以有效抑制Cr和Fe元素的扩散。 4)800℃下氧化200h后溶胶凝胶技术制备的不同溶胶膜层较SUS430空白的单位面积氧化增重、面比电阻均低,Mn∶Co=2∶1溶胶膜层具有最佳的性能。不同溶胶膜层200h后∶Mn∶Co=2∶1溶胶膜层样单位面积氧化增重为5.38*10-5 g/cm2、面比电阻为0.31 mΩ·cm2,Mn∶Co=1∶1溶胶膜层为1.2*10-4g/cm2、0.54 mΩ·cm2,Mn∶Co=1∶2溶胶膜层为1.45*10-4g/cm2、0.68mΩ·cm2,Co溶胶膜层为1.53*10-4g/cm2、3.6 mΩ·cm2,Mn溶胶膜层为1.58*10-4g/cm2、4.2 mΩ·cm2。且膜层表面物相结构对试样的导电性较为明显影响。