پوشش‌ اسپینل مس و منگنز روی فولاد زنگ‌نزن فریتی به منظور کاربرد در پیل سوختی اکسید جامد

نیاز بشر به انرژی پاک سبب توسعه روش‌های نو همچون پیل‌های سوختی اکسید جامد برای تولید انرژی شده است. امروزه فولادهای زنگ‌نزن فریتی به عنوان اتصال‌دهنده برای پیل‌های سوختی اکسید جامد شناخته شده‌اند. رشد بیش‌از‌حد پوسته اکسیدی و مسمومیت کرومی، مهمترین موانع بر سر راه استفاده از اتصال‌دهنده‌های فولادی در پیل سوختی اکسید جامد به شمار می‌آیند. برای رفع این مشکلات پوشش‌های مختلفی معرفی شده و روش‌های گوناگونی برای ایجاد آن‌ها توسعه یافته است. در سال‌های اخیر استفاده از پوشش‌های اسپینلی منگنزدار به واسطه‌ی هدایت الکتریکی بالای آن، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور ایجاد پوشش اسپینلی مس-منگنز، با روش رسوب‌دهی الکتروفورتیک هم‌زمان اکسید‌های مس و منگنز و به دنبال آن عملیات حرارتی اکسیدی برای سنتز اسپینل روی فولاد زنگ‌نزن 430 انجام شد. عملیات حرارتی سنتز به مدت 40 ساعت در دمای 750 درجه سانتی‌گراد انجام شد. بررسی‌های فازی و میکروسکوپی از سطح مقطع و سطح پوشش، نشان داد که اسپینل مسمنگنز با موفقیت روی زیرلایه سنتز شد.

Copper Manganese Spinel Coating on a Ferritic Stainless Steel for SOFC Application

Nowadays, Because of daily reduction of fossil fuels and environmental problems caused by using them, Fuel Cells attracted a major attention as clean and efficient way of generating electrical power. Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) have many advantages to other fuel cell types. High working temperature of SOFCs caused serious challenges including high oxidation rate of interconnects, Spallation and cracks in oxide scale due to mismatch of Thermal Expansion Coefficient (TEC), Cathodic Poisoning and high Area Specific Resistance (ASR) of oxide scale. Manganese containing coatings have overcome these challenges successfully, having unique properties. The purpose of this project is, coating AISI430 ferritic stainless steel with CuMn Spinel for using as SOFCs interconnects. The coating was done, using Electrophoretic codeposition of CuO and MnO2 with subsequential oxidating thermal treatment for spinel synthesis. Thermal treatment for spinel synthesis was done in 40 hours at 750 °C. Phase analysis and microscopic evaluation of coatings showed that CuMn spinel synthesis was done successfully.