金属连接体涂层材料MnCo_2O_4尖晶石的氧化动力学行为和电性能

摘要

采用溶胶-凝胶法在SUS 430合金表面制备Mn Co_2O_4尖晶石涂层,研究在固体氧化物燃料电池(SOFCs)阴极气氛下涂层对于SUS 430合金氧化动力学行为和电性能的效用.利用XRD,EDS和SEM对合金表面氧化物的相结构、表面和截面形貌以及成分进行表征,并采用四探针直流技术测量表面氧化物的面比电阻(ASR).结果表明,涂层合金在750℃空气中氧化1000 h形成2μm氧化物层,其主要由内层Mn-Cr尖晶石和外层掺杂的Mn-Co尖晶石构成;Cr_2O_3和Fe_2O_3的形成受到了抑制.氧化动力学曲线遵循抛物线规律,2段氧化速率常数分别为3.74×10^(-15)g^2/(cm4·s)(0~200 h)和7.06×10^(-15)g^2/(cm4·s)(200~1000 h),与无涂层SUS 430合金相比降低了1个数量级.在600~800℃范围内,氧化物层的ASR介于5.21~22.65 mΩ·cm^2范围内.Mn Co2O4涂层有效地增强了SUS 430合金的抗氧化能力和电性能.