ساخت پوشش لايه نازك اسپينلي Co/Mn بر روي فولاد زنگ نزن به منظور كاربرد در اتصال دهنده هاي پيل سوختي اكسيد جامد به روش سل-ژل و غوطه-وري

Co/Mn spinel thin film coating on stainless steel for solid oxide fuel cell interconnect prepared by sol-gel and dip coating

فرآيند اقتصادي پوشش دادن به روش سل-ژل و غوطه وري به منظور ايجاد پوششي يكنواخت، عاري از ترك، و چسبنده بر روي فولاد زنگ نزن به منظور كاربرد در اتصال دهنده هاي پيل سوختي اكسيد جامد در اين پروژه استفاده شد . تركيبات مورد استفاده در اين تحقيق MnCo2O4 و Co3O4 مي باشند. تركيب اسپينلي بعد از آنيل نمونه هاي پوشش داده شده در محيط هوا به مدت يك ساعت در 750 درجه سانتيگراد ويا در محيط احيايي (Ar+5%H2) به مدت يك ساعت و در همان دما و سپس حرارت دادن در محيط اكسيدي به مدت يك ساعت و در همان دما شكل مي گيرد . ضخامت پوشش تشكيل شده حدود 400nm مي باشد. از مقايسه بين نمونه پوشش داده شده در محيط اكسيدي و نمونه هاي پيش حرارت داده شده درمحيط احيايي اهميت استفاده از محيط احيايي مشخص ميشود. به منظور ساخت سل اوليه، مقدار كافي از MnCl2.4H2O و CoCl2.6H2O در آب مقطر به عنوان حلال، حل شده و سپس اسيد سيتريك تك آبه به عنوان عامل كيليت كننده اضافه مي شود. ساختار سطح و فازهاي تشكيل ش ده بر اثر حرارت دادن ايزوترم توسط SEM و XRD grazing بررسي شد.

An economical sol-gel and dip coating process was developed to synthesis uniform , crack free, and adherent Co/Mn spinel film on a ferritic stainless steel (AISI 430) substrate for the solid oxide fuel cell(SOFC) interconnect application. Nominal compositions MnCo2O4 and Co3O4 were used in this experiment. Co/Mn spinel phase was formed after annealing the coated sample in both air at 7500C for 1 h and reducing atmosphere(Ar+5%H2) at 7500C for 1 h and subsequently heating in air for 1h at same temperature. The thickness of coating was approximately 400nm. The Co/Mn spinel coating was found to cause a uniform coating, especially with annealing in reducing atmosphere, and led to less degradation in cell performance as . For preparing of sol, a mount of The CoCl2.6H2O and MnCl2.6H2O were dissolved in distilled water and then citric acid monohydrate was added as a chelating agent. The morphology of the coated sample and phases that formed during isothermal heating were examined by SEM and grazing XRD respectively.