[发明专利]一种SOFC发电系统、锰钴尖晶石涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于SOFC金属连接体的锰钴尖晶石涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：通过大气等离子喷涂在连接体表面制备锰钴尖晶石涂层；

喷涂时所用的气体为氢气和惰性气体的混合气体，所述混合气体的总流量为60-90L/min，采用的喷涂功率为30-60kW。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合气体中氢气体积占比为5-12％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，控制所述混合气体的总流量为60-90L/min范围内的固定值不变，控制所述喷涂功率为30kW-60kW范围内的任意点值；或者控制所述喷涂功率为30-60kW范围内的固定值不变，控制所述混合气体的总流量在60L/min-90L/min范围内的任意点值。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合气体的总流量为65-90L/min范围内的固定值不变，采用的喷涂功率为30-50kW范围内的固定值不变；

优选的，所述喷涂功率为30-35kW范围内的固定值不变时，采用混合气体的总流量为75L/min；

优选的，所述喷涂功率为36-44kW范围内的固定值不变时，采用混合气体的总流量为65L/min；

优选的，所述喷涂功率为45-50kW范围内的固定值不变时，采用混合气体的总流量为80L/min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，喷涂的距离为90-150mm；

优选的，所述喷涂的距离为110-130mm；

优选的，所述喷涂的速度为300-600mm/s；

优选的，所述喷涂的速度为400mm/s；

优选的，喷涂时，等离子射流与连接体表面的夹角为85°-95°；

优选的，等离子射流与连接体表面的夹角为90°。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在进行大气等离子喷涂前对连接体进行预热处理；

优选的，对连接体进行预热处理的预热温度为200℃-500℃；

优选的，连接体的材料为铁素体不锈钢、Cr基合金、氧化铝陶瓷或Ni基合金。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，喷涂的锰钴尖晶石原料化学式为Mn_xCo_3-xO₄，其中0x3；优选的，x＝1-1.5；

优选的，所述锰钴尖晶石原料为正尖晶石、反尖晶石或混合尖晶石；

优选的，所述正尖晶石是由锰和钴分别占据晶胞四面体和八面体空隙形成；所述反尖晶石是由钴和锰分别占据晶胞四面体和八面体空隙形成；所述混合尖晶石是由钴和锰共同占据晶胞四面体和八面体空隙形成；

优选的，所述锰钴尖晶石原料为球形锰钴尖晶石粉；

优选的，所述球形锰钴尖晶石粉的平均粒径为10-35μm。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述锰钴尖晶石原料的载气为惰性气体；

优选的，所述载气为氩气；

优选的，所述载气的流量为2-6L/min；

更优选的，所述载气的流量为2-4L/min；更优选的，所述载气的送粉量为19-20g/min。

9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的锰钴尖晶石涂层。

10.一种SOFC发电系统，其特征在于，其包括至少两个的燃料电池单元，相邻所述燃料电池单元之间通过金属连接体电连接，每个金属连接体阴极侧表面涂覆有权利要求9所述的锰钴尖晶石涂层。