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大气等离子喷涂及固相反应法制备MnCoCu金属连接体防护涂层
1
作者
杨壮壮
刘太楷
+5 位作者
文魁
宋琛
张留艳
邓畅光
邓春明
刘敏
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期175-183,共9页
目的 锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法 本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通...
目的 锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法 本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通过Cu元素的添加,在尖晶石涂层中引入高电导率的铜锰尖晶石相,获得高电导率尖晶石涂层,并通过对涂层的相组成、表面截面形貌、元素分布、电性能等物性的表征,揭示Cu添加量及固相转变条件对尖晶石涂层性能的影响规律。结果 800℃热处理后涂层明显致密化、均匀化,涂层主相为Cu_(x)Mn_(3-x)O_(4)(x=1,1.2,1.4)和MnCo_(2)O_(4);在基体和涂层的界面处存在Cr富集,800℃氧化10h后,含Cu量12%(质量分数)的试样面比电导最高;氧化100h后,面比电导有所下降,含Cu量12%(质量分数)试样仍具有最高的面比电导;经过还原的试样面比电导明显低于未还原样品,其原因在于还原过程中Cr元素产生扩散,氧化后生成了较多的低电导率相。涂层导电性随Cu含量的增加而增大,800℃时Cu含量为12%(质量分数)的样品电导率可达93.15S/cm。结论 尖晶石涂层可通过APS制备的金属涂层经热处理后获得;涂层的相组成可以通过金属粉末成分进行调控;Cu的添加有效提高了涂层的电导率,且随Cu含量的增加而增大;经还原处理后的涂层更加致密,但导电性低于未还原样品。
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关键词
大气等离子喷涂
连接体防护
尖晶石
涂层
mncocu涂层
电导率
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职称材料
题名
大气等离子喷涂及固相反应法制备MnCoCu金属连接体防护涂层
1
作者
杨壮壮
刘太楷
文魁
宋琛
张留艳
邓畅光
邓春明
刘敏
机构
广东工业大学材料与能源学院
广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室
广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期175-183,共9页
基金
国家重点研发计划(2022YFB4003601)
广东省科学院建设国内一流科研机构行动专项资金(2019GDASYL-0102007)
+1 种基金
广东省科学院国际科技合作平台建设资金(2022GDASZH-2022010203-003)
广东省基础与应用基础研究项目(2021B15120087)。
文摘
目的 锰钴尖晶石涂层可有效抑制金属连接体高温氧化、降低固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减,但其成本较高,电性能和稳定性也需进一步提升。方法 本文拟采用大气等离子喷涂技术(APS)和固相反应法以金属粉末制备高电导率尖晶石涂层。通过Cu元素的添加,在尖晶石涂层中引入高电导率的铜锰尖晶石相,获得高电导率尖晶石涂层,并通过对涂层的相组成、表面截面形貌、元素分布、电性能等物性的表征,揭示Cu添加量及固相转变条件对尖晶石涂层性能的影响规律。结果 800℃热处理后涂层明显致密化、均匀化,涂层主相为Cu_(x)Mn_(3-x)O_(4)(x=1,1.2,1.4)和MnCo_(2)O_(4);在基体和涂层的界面处存在Cr富集,800℃氧化10h后,含Cu量12%(质量分数)的试样面比电导最高;氧化100h后,面比电导有所下降,含Cu量12%(质量分数)试样仍具有最高的面比电导;经过还原的试样面比电导明显低于未还原样品,其原因在于还原过程中Cr元素产生扩散,氧化后生成了较多的低电导率相。涂层导电性随Cu含量的增加而增大,800℃时Cu含量为12%(质量分数)的样品电导率可达93.15S/cm。结论 尖晶石涂层可通过APS制备的金属涂层经热处理后获得;涂层的相组成可以通过金属粉末成分进行调控;Cu的添加有效提高了涂层的电导率,且随Cu含量的增加而增大;经还原处理后的涂层更加致密,但导电性低于未还原样品。
关键词
大气等离子喷涂
连接体防护
尖晶石
涂层
mncocu涂层
电导率
Keywords
atmospheric plasma spraying
interconnect protection
spinel coatings
mncocu
coating
conductivity
分类号
TG174.442 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大气等离子喷涂及固相反应法制备MnCoCu金属连接体防护涂层
杨壮壮
刘太楷
文魁
宋琛
张留艳
邓畅光
邓春明
刘敏
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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