[發(fā)明專利]一種燃料電池雙極板用金屬鉻粉的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110493511.1 | 申請(qǐng)日： | 2021-05-07 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113000847B | 公開（公告）日： | 2022-11-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賀猛;聶紅鋒;閆利平;楊莉;翟榮榮;孫剛剛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西安斯瑞先進(jìn)銅合金科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B22F9/04 | 分類號(hào)： | B22F9/04;B22F1/052;B22F1/14;B22F1/142;B22F5/00;B22F3/02;B22F3/10;H01M8/0206 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 燃料電池 極板 金屬 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種燃料電池雙極板用金屬鉻粉的制備方法，包括對(duì)原料金屬鉻塊破碎再進(jìn)行低溫研磨，得到金屬鉻粉末；將得到的金屬鉻粉末進(jìn)行篩分，得到原始粉末A、原始粉末B；將所述原始粉末A進(jìn)行熱處理，再次篩分得到去應(yīng)力粉C1、去應(yīng)力粉C2；將所述原始粉末B進(jìn)行篩分得到基礎(chǔ)粉末D1、基礎(chǔ)粉末D2、基礎(chǔ)粉末D3；本方法能夠解決在壓制燒結(jié)制備雙極板時(shí)，由于雙極板致密度不高，容易出現(xiàn)裂紋、變形和氣孔等缺陷且雙極板高溫耐腐蝕性較弱的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種燃料電池雙極板用金屬鉻粉的制備方法。
背景技術(shù)
固體氧化物燃料電池，簡稱SOFC，是一種在高溫下直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能高效、友好地轉(zhuǎn)化為電能的全固態(tài)化學(xué)發(fā)電裝置，雙極板材料的特性對(duì)SOFC的性能和使用壽命至關(guān)重要。一般制備SOFC雙極板的材料包括陶瓷材料，高分子復(fù)合材料和使用粉末冶金方法制備的金屬材料；在工業(yè)生產(chǎn)中需要SOFC有較高的致密度，較高的平面度，較高的耐高溫氧化性能，較好的導(dǎo)電性，耐高溫穩(wěn)定性和較低的費(fèi)用。
工業(yè)生產(chǎn)的金屬鉻一般具有較高的硬度，較好的耐高溫性能，很高的耐腐蝕性，在空氣中，即使在熾熱狀態(tài)下氧化也很慢，不溶于水，鍍?cè)诮饘俦砻婵善鸬奖Ｗo(hù)作用，因此被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鑄鐵、耐火及高精端科技等領(lǐng)域。一般工業(yè)上可用于SOFC雙極板的材料有：陶瓷材料Cr2O3、高分子復(fù)合材料；前者特點(diǎn)是加工不易，成本較高；后者特點(diǎn)是成本較低，容易加工，但是其耐高溫性能一般，工作壽命不長。
現(xiàn)有技術(shù)中也采用金屬粉末燒結(jié)、壓制等技術(shù)成型制成雙極板，但是現(xiàn)有技術(shù)中采用的金屬粉末由于在雙極板成型過程中存在應(yīng)力問題，導(dǎo)致在制備過程中難以壓制成型，生坯強(qiáng)度不高，并且容易出現(xiàn)裂紋、變形和氣孔等缺陷；因此成型的雙極板強(qiáng)度不足，致密度不高；并且現(xiàn)有技術(shù)通過粉末材料制備的SOFC雙極板材料高溫耐腐蝕性能較弱，大大縮減了燃料電池的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：用于解決現(xiàn)有技術(shù)在壓制燒結(jié)制備雙極板時(shí)，由于雙極板致密度不高，容易出現(xiàn)裂紋、變形和氣孔等缺陷且雙極板高溫耐腐蝕性較弱的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種燃料電池雙極板用金屬鉻粉的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：破碎
對(duì)原料金屬鉻塊進(jìn)行破碎，得到破碎后的鉻塊顆粒；其中，破碎后的鉻塊顆粒粒度為10mm以下；
步驟二：制粉
將破碎后的鉻塊顆粒在液氮介質(zhì)中進(jìn)行低溫研磨，得到金屬鉻粉末；其中，研磨過程溫度控制在-80~10℃；然后再利用加熱裝置在60~100℃溫度下將金屬鉻粉烘干，得到金屬鉻粉末；
步驟三：篩分
將得到的金屬鉻粉末進(jìn)行篩分，得到粒徑為25~180μm的原始粉末A和粒徑為25~200μm的原始粉末B；
將所述原始粉末A進(jìn)行熱處理得到去應(yīng)力粉末，再將得到的去應(yīng)力粉末篩分得到粒徑為105~180μm的去應(yīng)力粉C1和粒徑為25~48μm的去應(yīng)力粉C2；
將所述原始粉末B進(jìn)行篩分得到粒徑為105~200μm的基礎(chǔ)粉末D1、粒徑為45~105μm的基礎(chǔ)粉末D2和粒徑為25~45μm的基礎(chǔ)粉末D3；
步驟四：混合
將步驟三得到的去應(yīng)力粉C1、去應(yīng)力粉C2混合得到去應(yīng)力混合粉末C；其中，去應(yīng)力粉C1占去應(yīng)力混合粉末C重量的60~80%；
將步驟三得到的基礎(chǔ)粉末D1、基礎(chǔ)粉末D2、基礎(chǔ)粉末D3混合得到混合粉末D；混合粉末D中基礎(chǔ)粉末D1占重量的50~70%，基礎(chǔ)粉末D2占重量的20~40%，余下為基礎(chǔ)粉末D3；
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