[发明专利]含有由铁/铬合金制得的混合氧化物的燃料电池用多孔体

权利要求书

1.一种多孔体，其密度为理论密度的40％至70％、且主要为开孔结构，该多孔体包含Fe含量高于50重量％的铁基合金的烧结晶粒，所述多孔体的特征在于所述合金由下列成分构成：

15重量％至35重量％的Cr；

0.01重量％至2重量％的选自Ti、Zr、Hf、Mn、Y、Sc和稀土金属中的至少一种元素；

0重量％至10重量％的选自Mo和Al中的至少一种元素；

0重量％至5重量％的选自Ni、W、Nb和Ta中的至少一种元素；

0.1重量％至1重量％的O；

余量的Fe和杂质；

并且选自Y、Sc和稀土金属中的至少一种金属与选自Cr、Ti、Al和Mn中的至少一种金属形成混合氧化物，其中所述混合氧化物位于所述烧结晶粒的表面上。

2.根据权利要求1所述的多孔体，其特征在于所述混合氧化物的含量为0.01重量％至2重量％。

3.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述多孔体含有0.01重量％至1.5重量％的一种或多种选自Y、Sc、稀土金属、Ti和Al中的金属的氧化物。

4.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述烧结晶粒的表面中有1％至95％被所述混合氧化物覆盖。

5.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述多孔体在900℃/10小时的条件下的体积收缩率小于1％。

6.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述合金含有0.01重量％至2重量％的Y-Ti、Y-A1和/或Y-Al-Ti混合氧化物。

7.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述合金含有18重量％至28重量％的Cr。

8.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述合金含有0.5重量％至5重量％的Mo。

9.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述合金含有0.1重量％至1重量％的Ti。

10.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述合金含有0.01重量％至1.5重量％的Y₂O₃。

11.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于平均孔径为5μm至100μm。

12.根据权利要求11所述的多孔体，其特征在于平均孔径为10μm至30μm。

13.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于平均粒径为20μm至70μm。

14.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于烧结颈的直径大于粒径的1/5。

15.根据权利要求14所述的多孔体，其特征在于烧结颈的直径大于粒径的1/3。

16.根据权利要求1或2所述的多孔体，其特征在于所述多孔体为支撑基材。

17.一种制备根据权利要求1至16中任意一项所述的多孔体的方法，其特征在于该方法至少包括如下步骤：

使用单质粉末或预合金化粉末制备粉末混合物，

将所述粉末混合物机械合金化，

将所述粉末混合物与粘结剂一起混合，所述粘结剂的体积含量大致对应于所述烧结体的孔体积，

在1250℃≤T≤1470℃的温度下在保护气体中进行烧结。

18.根据权利要求1至16中任意一项所述的多孔体在SOFC系统中的应用。