[发明专利]一种铬合金燃料电池连接件的制备方法

说明书

本发明涉及一种铬合金燃料电池连接件的制备方法，包括选取铬合金混合粉成分、制备造粒粉、温压、脱脂及烧结，采用增塑挤压成形方式，使铬合金混合粉与粘结剂混合造粒，结合传统粉末冶金温压技术，造粒粉具有较好的流动性，能够自由填充膜腔，进而形成所需形状的铬合金燃料电池连接件，消除背景技术中压制烧结法密度低、密度不均匀、需要高温封孔以及注射成型方法工序繁琐、成本高的弊端。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种铬合金燃料电池连接件的制备方法。

背景技术

铬基合金材料已广泛用于固体燃料电池领域。为了提高燃料电池的效率，一般将燃料电池连接件的面型设计得较为复杂，然而铬的熔点高(近1900℃)，活性强，且易脆裂，采用传统方法(熔铸+机加工)制备困难、成本昂贵。

近年来出现了采用一次压制-烧结方法制备的铬基燃料电池连接件，直接将面型成形出来，高温烧结后强度可满足要求，如本申请人在先申请的中国实用新型专利《一种固体氧化物燃料电池连接件》，其专利号为ZL201320483220.5(CN203415644U)公开了在连接件的正反面上设置有用于引导气体在单电池单元和连接件之间流动的波浪形凸条；又如中国实用新型专利《固体氧化物燃料电池连接件》，其专利号为ZL201420371611.2(授权公告号为CN204067474U)公开了在连接件的正反面上分别均匀布设有多个可有效疏导气体并使气体均匀扩散在单电池单元和连接件之间的圆形凹凸台结构。上述专利采用压制法成形制备的连接的密度低，易掉边掉角，大规模生产时报废率较高。

采用传统压制烧结制备得到的连接件密度较低，通常必须封孔才能使用，如本申请人在先申请的中国发明专利《一种粉末冶金铬合金燃料电池连接件的封孔方法》，其专利号为ZL201410554424.2(授权公告号为CN105562698B)，公开了采用渗碳性气氛对铬基连接件进行氧化处理的方法，但此法需要在800℃以上进行长期高温处理，成本较高。

为了获得致密的铬合金燃料电池连接件，如本申请人在先申请的中国发明专利申请《一种铬合金燃料电池连接件的制备方法》，其专利申请号为CN202010500669.2(申请公布号为CN111644625A)公开了一种采用金属粉末注射成形的制备方法，但此法要求金属粉末粒径极小，过程中制备喂料、脱脂等工序都较为繁琐，使得成本提高、生产效率降低。

因此，需要对燃料电池连接件的制备方法作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种烧结密度高的铬合金燃料电池连接件的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铬合金燃料电池连接件的制备方法，所述铬合金燃料电池连接件采用铬合金混合粉，其特征在于：该制备方法依次包括以下步骤：

1)造粒

在所述铬合金混合粉中加入粘结剂进行混合，混合温度高于粘结剂的熔点，且温度差大于2℃，混合均匀后冷却破碎得到造粒粉；

2)温压

将步骤1)的造粒粉填充至粉末冶金模具中进行加热挤压得到生坯；

3)脱蜡：将步骤2)的生坯进行脱蜡处理；

4)烧结：将脱蜡处理后的生坯进行烧结处理。

优选地，所述铬合金混合粉按照重量百分比计，其成分组成为84～99.8％的铬，0.1～10％的合金元素，0.1～6％的稀土氧化物，其中，将合金元素以元素粉的形式加入到铬粉与稀土氧化物中进行混合得到铬合金混合粉；或者，将合金元素和铬元素熔化，并经雾化得到铬合金粉末，然后将铬合金粉末加入到稀土氧化物中进行混合得到铬合金混合粉；所述的合金元素为铁、锰、镍、钛、钴中的一种或几种。