第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

256 / 2020-09-30 14:40:33

等离子喷涂制备SOFC金属连接体 (Mn,Co)3O4防护涂层的显微结构与导电性能研究

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(Mn,Co)₃O₄尖晶石在中温SOFC运行温度具有优异的导电性，以及与铁素体不锈钢具有良好的热膨胀系数匹配性从而受到了广泛关注。这种复合氧化物的成分和相组成对等离子喷涂的制备工艺非常敏感，因此喷涂工艺在很大程度上决定了尖晶石涂层的性能。本工作通过调控等离子喷涂工艺参数结合涂层性能分析的方法，阐明喷涂参数对尖晶石涂层显微组织结构和导电性能的影响规律。采用四探针法测量涂层电导率对时间的变化关系，SEM、XRD、TEM/EDS分别用于表征涂层的显微组织、相结构、元素价态等。结果表明：增加气体流量和输入功率都能减少涂层的孔隙和微裂纹，降低电导率较差的CoO含量，从而保持涂层具有较高的电导率。此外，喷涂态涂层中大量的微裂纹、孔隙和层状组织结构随着退火时间的延长而不断减少愈合，使涂层电导率逐渐增加。在700℃和900 min的测试条件下，最佳喷涂参数获得的涂层电导率可达到40 S/cm。