[發(fā)明專利]一種用于固體氧化物燃料電池不銹鋼連接體的復(fù)合涂層及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911204549.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN110760803A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿樹江;崔田路;張躍
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/32
• 分類號(hào): C23C14/32;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/18;C23C14/58;C23C14/02
• 代理公司: 11613 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 韓國勝

1.一種用于固體氧化物燃料電池不銹鋼連接體的復(fù)合涂層，其特征在于，包括TiN擴(kuò)散障內(nèi)層和金屬Ni外層，所述TiN擴(kuò)散障內(nèi)層形成于所述不銹鋼連接體上，所述金屬Ni外層形成于所述TiN擴(kuò)散障內(nèi)層上。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合涂層，其特征在于，

所述TiN擴(kuò)散障內(nèi)層中，Ti的含量為65～80％，Y的含量為0～1％，余量為N；

所述TiN擴(kuò)散障內(nèi)層的厚度為1～6μm。

3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合涂層，其特征在于，

所述金屬Ni外層厚度為2～10μm。

4.一種用于固體氧化物燃料電池不銹鋼連接體的復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，不銹鋼連接體預(yù)處理；

步驟S2，采用多弧離子鍍技術(shù)在不銹鋼連接體上形成TiN擴(kuò)散障內(nèi)層；

步驟S3，采用直流磁控濺射技術(shù)在所述TiN擴(kuò)散障內(nèi)層上形成金屬Ni外層；

步驟S4，對(duì)形成好的所述復(fù)合涂層進(jìn)行熱處理。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟S1包括：使用240～2000#SiC砂紙打磨不銹鋼連接體，打磨后拋光不銹鋼連接體，在丙酮中對(duì)所述不銹鋼連接體進(jìn)行超聲清洗10～20min后用烘干機(jī)進(jìn)行干燥。

6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟S2包括：以Ti靶材作為陰極弧源，鍍膜機(jī)內(nèi)部殼體為陽極進(jìn)行形成；

具體參數(shù)為：

真空度：2～6×10^-3pa

不銹鋼連接體溫度：200～250℃

氬氣：0.2～0.8pa

氮?dú)猓?.6～1.4pa

轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速：30～60r/min

不銹鋼連接體負(fù)偏壓：100～400V

弧源電流：60～70A

沉積時(shí)間：0.2～3h。

7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟S3包括：以Ni作為磁控靶材進(jìn)行形成；

具體參數(shù)為：

真空度：2～6×10^-3pa

不銹鋼連接體溫度：200～250℃

氬氣：0.1～1.1pa

轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速：30～60r/min

濺射電壓：300～500V

濺射電流：3～5A

沉積時(shí)間：2～4h。

8.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟S4包括：使用馬弗爐對(duì)形成好的所述復(fù)合涂層進(jìn)行熱處理，800℃溫度下燒結(jié)不少于20小時(shí)。

9.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，

所述Ti靶材的純度為99.99％，所述Ni靶材的純度為99.99％。

10.一種固體氧化物燃料電池，其特征在于，

所述固體氧化物燃料電池的不銹鋼連接體上形成有權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的復(fù)合涂層。