[发明专利]一种具有高温导电性能的复合氧化物涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种具有高温导电性能的复合氧化物涂层及其制备方法，所述涂层是在金属基体表面沉积厚度为5～15μm的Co‑(35～45)Mn合金涂层，步骤是在预先经过表面处理的金属基体表面上采用高能微弧合金化技术制备厚度为5～15μm的Co‑(35～45)Mn合金涂层，然后将合金涂层放入预先通入300‑500ml/min的纯氧气氛排尽空气的，恒温在850℃‑950℃的气氛炉中氧化10‑15小时后，得到的复合氧化物涂层是Co‑Mn合金涂层完全消耗，转换为(Co,Mn)3O4尖晶石氧化物且不含金属Co和MnO的内氧化层。本发明的复合氧化物涂层与金属基体结合致密，在模拟燃料电池环境下有效阻止CrO2(OH)2的挥发，长期腐蚀后在800℃高温面比电阻低于60mΩcm2。

主权项

一种具有高温导电性能的复合氧化物涂层的制备方法，所述的涂层是通过在金属基体表面沉积厚度为5～15μm的Co‑(35～45)Mn合金涂层，所述合金涂层转化为(Co,Mn)3O4尖晶石氧化物；其特征是，所述涂层的制备方法步骤如下：第一步：金属基体和合金电极的表面预处理，所述金属基体为不锈钢或高温合金材料，所述合金电极为Co‑(35～45)Mn固溶体，对金属基体采用水磨砂纸打磨，再丙酮清洗，吹干，对合金电极进行打磨、除油脂和氧化物并清洗；第二步：采用高能微弧合金化技术在金属基体表面制备厚度为5～15μm的Co‑(35～45)Mn合金涂层，制备参数选择：功率为1000～1200W；电压为100～120V，频率为1000～1500Hz；第三步：预先通入300～500ml/min的纯氧排尽气氛炉中空气，并恒温在850℃～950℃，将步骤二制得的Co‑(35～45)Mn合金涂层放入恒温区氧化10～15小时，并根据Co‑Mn合金中Mn的浓度高低调整氧化温度的高低和时间的长短，最终得到的复合氧化物涂层是Co‑Mn合金涂层完全消耗，在上述设定温度、时间和气氛下全部转换为(Co,Mn)3O4尖晶石氧化物，即不含金属Co和MnO的内氧化层，其中所述的根据Co‑Mn合金中Mn的浓度高低调整氧化温度的高低和时间的长短的方法是，随着Mn浓度的增加适当降低氧化温度和缩短氧化时间，即当Mn浓度为Co‑45Mn时，氧化温度为850℃，时间为15小时，当Mn浓度为Co‑35Mn时，氧化温度为950℃，时间为10小时。