[发明专利]一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1、沉积金属Ni层：采用磁控溅射法在经过预处理的金属连接体表面沉积金属Ni层；

S2、沉积Ni-Fe合金层：采用磁控溅射法在步骤S1得到的沉积有金属Ni层的金属连接体表面沉积Ni-Fe合金层；

S3、制备双层涂层：将步骤S1-S2沉积的金属Ni层和Ni-Fe合金层分别氧化为NiO层和(Ni,Fe)₃O₄尖晶石层，使金属连接体表面形成NiO/(Ni,Fe)₃O₄双层涂层；

所述(Ni,Fe)₃O₄尖晶石层中，Ni和Fe的原子比为0.5:1-1:1。

2.如权利要求1所述的具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，

步骤S1之前，对金属连接体进行预处理，其具体步骤为：

首先选用砂纸对金属连接体进行打磨抛光，然后在0.3-0.5MPa的压强下对金属连接体进行喷砂；最后将打磨、喷砂后的金属连接体置于丙酮溶液中超声清洗5-30min；

所述金属连接体为铁素体不锈钢。

3.如权利要求1所述的具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

选用金属Ni作为溅射靶材，对真空室抽真空至5×10^-3Pa，打开Ar流量阀，保持真空室压力为0.1-0.25Pa，溅射温度为100-200℃；打开直流电源，溅射功率为1-1.5kw，溅射时间为60-120min；

步骤S2具体包括：

选用Ni-Fe合金作为溅射靶材，所述Ni-Fe合金中Ni和Fe的原子比为0.5:1-1:1；对真空室抽真空至5×10^-3Pa，打开Ar流量阀，保持真空室压力为0.1-0.25Pa，溅射温度为100-200℃；打开直流电源，溅射功率为1-1.5kw，溅射时间为60-120min。

4.如权利要求1所述的一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，步骤S1得到的金属连接体表面沉积的金属Ni层厚度为2-4μm；步骤S2得到的金属连接体表面沉积的Ni-Fe合金层厚度为2-8μm。

5.如权利要求1所述的一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：将沉积金属Ni层和Ni-Fe合金层的金属连接体悬空放置于刚玉坩埚，然后在空气电阻炉中氧化，使得金属Ni层和Ni-Fe合金层分别氧化为NiO层和(Ni,Fe)₃O₄尖晶石层，氧化温度为600-800℃。

6.如权利要求1所述的一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，步骤S3得到的双层涂层中，NiO层厚度为2-4μm，(Ni,Fe)₃O₄尖晶石层厚度为4-16μm。

7.如权利要求1所述的一种具有双层涂层的固体氧化物燃料电池金属连接体的制备方法，其特征在于，

在步骤S1沉积金属Ni层之后、步骤S2沉积Ni-Fe合金层之前，还可以先氧化金属连接体表面的金属Ni层，使得沉积的金属Ni层转化为NiO层，其氧化过程与步骤S3相同。