復合金屬和冷軋在固體氧化物燃料電池中的應用技術-畢業(yè)論文外文翻譯

1、復合金屬和冷軋在復合金屬和冷軋在固體氧化物燃料電池中的應用技術固體氧化物燃料電池中的應用技術ChenLichun，YangZhenguo，BijendraJha，GuanguangXia，JeffryW.Stevenson摘要摘要金屬雙極板性已成為在中溫固體氧化物燃料電池（SOFC）的發(fā)展中越來越有趣的話題。高溫抗氧化合金是目前被認為是合適的候選材料。然而在這些合金中，雖然不同類的合金顯示了不同的優(yōu)勢和劣勢，但是幾乎沒有任何一種可以完全

2、滿足應用生產(chǎn)的嚴格要求。為了整合優(yōu)勢，避免不同種類的合金各自的弊端，提出了復合金屬固體氧化物燃料電池的互連應用和互連結構。本文給出了復合的方法及其應用的簡要介紹，并討論這種制作金屬層狀結構的復合技術的可行性。為了檢驗這種方法的可行性，選定奧氏體鎳基合金海恩斯230和鐵素體不銹鋼鋁453制造成的復合金屬為例子。它作為一種復合結構材料的適用性進行了研究。2005埃爾塞維爾BV公司保留所有權利。關鍵詞關鍵詞：復合金屬；軋制；固體氧化物燃料電池

3、復合1、簡介簡介最新發(fā)展的固體氧化物燃料電池（SOFC）技術已使固體氧化物燃料電池的工作溫度降低到中溫范圍（600800℃）。在日益增長的需求驅(qū)動下，導致更具有成本效益的復合金屬取代了在高溫下(900–1000℃)使用的傳統(tǒng)陶瓷材料固體氧化物燃料電池堆[46]。金屬固體氧化物燃料電池的設計有三個基本要求：（1）提供一個電傳導通路，它允許嵌入其中的單個電池相互連接（2）分離單個電池之間的燃料和氧化劑氣體通路（3）主要結構上的成分能夠起保持

4、整體的機械支撐和電池堆的穩(wěn)定作用，并保持氣路密封通路的機械連接面的穩(wěn)定。因此，當固體氧化物燃料電池工作時，在數(shù)千小時的高溫環(huán)境中伴隨著眾多熱循環(huán)，其陽極進行還原反應、陰極進行氧化反應，復合材料必定會穩(wěn)定的發(fā)生熱的、化學的、機械的變化。復合材料必須保證任何密封材料與它接觸的是穩(wěn)定的。此外，復合材料必須與電極接觸材料在化學上相容，用于降低接觸電阻。更具體地說，復合金屬材料必須具有良好的表面穩(wěn)定性，即抗氧化、抗腐蝕，在600至800攝氏度下，

5、長期的高導電性，良好的熱機械穩(wěn)定性，并與其他電池組件（如密封件，電極）的兼容性，和較低的成本。總體而言，有三種合金在高溫下抗氧化，都是基于保護性氧化膜的形成，它們是氧銅焊的整體上另外在其表面鍍上一層較低熔點的金屬或合金薄膜，不需要額外的加入填充材料。銅覆蓋不銹鋼用于熱交換器是這種應用的一個好的例子。（3）復合金屬釬料方法，其中不同的金屬或合金在各層設計不同的厚度比例，從而成為在釬焊中作為原位合金在高溫下形成合金。根據(jù)耐腐蝕的應用，復合金

6、屬可分為以下幾種。（1）復合貴金屬[9]：這是一個相對便宜金屬（包裹在貴金屬）表層從而達到防腐蝕的目的。這些例子包括不銹鋼，鎳合金鋼，鉑鋼，金銅。（2）隔離易受腐蝕的金屬[9]：這是兩種或兩種以上的金屬組合，形成一個屏障，以防止電擊穿而形成的點蝕。例如，低碳鋼steel304不銹鋼在氯腐蝕環(huán)境下的應用，Cu430通信電纜不銹鋼銅屏蔽埋在酸性土壤。貴金屬包裹[9]：在這種方法中活躍的金屬元素如鋅鋁鎂包裹在作為電極的貴金屬外層。例如Al4x

7、x不銹鋼和阿爾克拉德純鋁覆面的硬鋁合金（4）彌散合金：一種新的合金表面處理方法。主要用于處理難以用常規(guī)方法生產(chǎn)的合金或表面。例如DuraFoil，由鐵鉻鋁合金擴散退火制成。最后，一個復雜的多層復合金屬[9]殼適應兩種甚至更多的環(huán)境使用要求。例如鈦不銹鋼鎳復合金屬層在質(zhì)子交換膜燃料電池中作為雙極電極。另一個例子是Ni304SSCu合金作為底部的電池蓋的使用，鎳在外表層提供低接觸電阻、耐腐蝕和較好的表面質(zhì)量，厚的不銹鋼為內(nèi)部提供機械支撐，耐