等离子喷涂法制备sofc连接体材料保护涂层本科毕业论文

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1、等离子喷涂法制备SOFC连接体材料保护涂层摘要：作为高性能固体氧化物燃料电池的关键组件之一——连接板主要起着在相邻的电池之间传输电子和分隔燃料与相邻电池氧化剂的作用，金属连接板以其低成本的优势成为研究的重点内容。为了延长其使用寿命降低腐蚀和氧化的速度，通常采用烧结法、电化学气相沉积法、化学气相沉积法、等离子喷涂等技术在连接板上增加一层保护膜。其中，等离子喷涂法具有不受基体材料尺寸、喷涂材料等条件限制，在快速、低成本制备SOFC部件方面具有明显的优势。本文采用等离子喷涂法在SUS430连接板上制备La0.8Sr0.2Mn0.3(LSM)保护薄膜，优化了在SUS430基体上等离子喷涂LSM保

2、护薄膜的工艺流程及工艺参数；采用XRD,SEM分别分析了薄膜的成分，表面与截面形貌；对比了喷涂前后LSM粉体的成分与相结构变化；用二支点法测量了有与无LSM保护膜时，金属连接板的电导率。实验得出了较好的结果：喷涂前后粉末的衍射峰的强度、宽度和位置均没有发生变化。元素分布均匀，不含其它的杂质元素，证明了等离子喷涂LSM薄膜没有引起LSM的相和化学成份的变化，该方法能够用于SUS430金属合金上喷涂LSM保护膜。采用等离子喷涂法制备的LSM保护膜与粘结层、粘结层与基体结合良好。关键词：等离子喷涂、固体氧化物燃料电池、金属连接板AbstractAsanenergyconversiondevic

3、e,SolidOxideFuelCell(SOFC)hasarisenhighattentionfromtheworldforitshighefficiencyandlowpollution.Plasmaspray,whichisnotlimitedbybase'ssizeormaterial,hasclearadvantageinfastandlow-costpreparationofSOFCcomponent.So,studyonpreparationofSOFCcomponentbyplasmaspray,inthisarticle,hasimportantsocialandact

4、ualeconomicpurportstoournationalfutureenergyresourceandsustainabledevelopmentstrategy.WithreductionofSOFC'soperatingtemperature,atpresent,metalcanbeusedasmaterialofinterconnect,whichreducedcostofcellsystem,andelevateditscompetitivecapacity.Lao.8SSro.2MnO.3(LSM)wasdepositedonSUS430usingairplasmass

5、pray(APS)inthispaper.Effectofsprayingparametersonphysicalandelectrochemicalcharacteristicoffilmduringacourseofpreparationwasinvested;Membrane-electrodeassembly(MEA)whichincludedanode,electrolyteandcathode,wasdepositedonanode-supportedusingairplasmaspray.Keywords:PlasmaSpray,SolidOxideFuelCell，Met

6、alInterconnect目录1．绪论11.1引言11.2燃料电池概述21.2.1.燃料电池原理21.2.2.燃料电池的分类21.3固体氧化物燃料电池31.3.1SOFC的关键部件31.3.2SOFC连接板材料41.3.2.1陶瓷材料41.3.2.2金属材料51.3.3国内外连接板的研究现状51.4本文研究内容62．研究方法与试验装置72.1等离子喷涂技术72.1.2等离子喷涂的原理72.1.2等离子喷涂的特点72.1.3等离子喷涂装置82.1.4等离子喷涂工艺流程82.1.5等离子喷涂工艺参数与应用82.2小结93.等离子喷涂制备SOFC连接体材料保护涂层103.1前言103.2实验

7、原料及仪器103.3实验内容103.3.1LSM粉体的制备103.3.2基体的准备113.4结果与讨论123.4.1LSM成分分析123.4.2薄膜表面、组织形貌133.4.3电导率143.5小结154.实验总结与展望16参考文献18致谢22附录一文献综述23固体氧化物燃料电池的概况23附录二外文翻译281．绪论1.1引言使用金属作为连接板材料必须解决两个问题:第一是在固体氧化物燃料电池的工作状态下，金属连接板材料发生腐蚀；第二个问