Junwei Wu Xingbo Liu
材料科学技术（英文）
Interest in solid oxide fuel cells (SOFC) stems from their higher efficiencies and lower levels of emitted pollutants, compared to traditional power production methods. Interconnects are a critical part in SOFC stacks, which connect cells in series electrically, and also separate air or oxygen at the cathode side from fuel at the anode side. Therefore, the requirements of interconnects are the most demanding, i:e:, to maintain high electrical conductivity, good stability in both reducing and oxidizing atmospheres, and close coefficient of thermal expansion (CTE) match and good compatibility with other SOFC ceramic components. The paper reviewed the interconnect materials, and coatings for metallic interconnect materials.
关键词:
Solid oxide fuel cells (SOFC)
,
interconnect
,
spinel
,
coating
王薇
,
王中光
,
冼爱平
,
尚建库
金属学报
用热循环、扫描电镜观察焊点横截面和有限元模拟的方法研究了陶瓷球栅阵列（CBGA）封装结构中无铅焊点的组织和热疲劳行为。BGA结构的制备是通过Sn-3.0Ag-0.5Cu焊膏采用回流焊工艺把Sn-3.8Ag-0.7Cu焊球和镀银多层陶瓷芯片、镀铜印刷线路板(PCB)焊接在一起。回流焊后，在焊料与铜焊盘和银焊盘的界面处分别形成了Cu6Sn5和Ag3Sn金属间化合物(IMC)。在随后的热循环过程中，在铜焊盘处，Cu6Sn5层增厚，并且有新的化合物Cu3Sn出现；在陶瓷芯片一边，Ag3Sn层也增厚。焊球中靠近界面的Ag3Sn颗粒形态发生了从针状向球状过渡的变化。随着热循环周数的增加，焊点中出现疲劳裂纹。疲劳裂纹最先出现在芯片与焊球界面处焊球的边角位置上，从有限元模拟的结果得出此处具有最大的剪切应力。疲劳裂纹随后的生长导致了焊点的最终断裂。在印刷线路板处裂纹容易沿着Cu6Sn5和焊料的界面扩展，在陶瓷芯片处裂纹沿着靠近Ag3Sn界面层的焊球内部扩展。
关键词:
无铅焊料
,
interconnect
,
ceramic ball grid array (CBGA)
付长璟
,
孙克宁
,
张乃庆
,
周德瑞
稀有金属材料与工程
在中温平板型固体氧化物燃料电池(ITSOFC)设计中,可以采用金属作为连接材料.Fe-16Cr合金是较为理想的金属连接材料,它存在的主要问题是连接体阴极侧表面的高温氧化和腐蚀,会导致电池性能的迅速降低.本研究采用空气等离子喷涂的方法喷涂了La0.8Sr0.2MnO3-σ(LSM)钙钛矿型保护涂层在金属连接板的表面,并讨论了主要过程参数及其作用效果.研究发现,喷涂后热处理是降低涂层孔隙率的有效方法,经喷涂-热处理后,涂层的孔隙率可降至1%以下.等离子喷涂LSM保护涂层后,Fe-16Cr合金的耐高温氧化性能明显提高,氧化速率降低了76%.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
连接体
,
空气等离子喷涂
,
La0.8Sr0.2MnO3-σ
,
热障涂层
张勇
,
王博煜
,
赵丽霞
,
孙志平
,
周亮
,
梁叔全
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.21.003
Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,且会引起阴极“Cr中毒”现象,影响了电池的高效安全运行,目前解决上述问题的主要方法是对合金连接体进行表面改性,在连接体表面开发导电性保护涂层.介绍了中低温固体氧化物燃料电池Fe-Cr合金连接体表面涂层材料的主要作用和具体要求,着重阐述了目前连接体涂层材料的主要类型及其研究进展,并指出了目前该领域研究中存在的问题及今后的发展方向.
关键词:
中低温固体氧化物燃料电池
,
Fe-Cr铁素体合金
,
连接体
,
保护涂层
张名涛
,
王冠仲
,
郭平义
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201510003
为了改善不锈钢的高温氧化性能,有效阻止铬的扩散,使其可应用在氧化物燃料电池连接板上,采用高能微弧合金化技术在304不锈钢上制备了Co-40Mn合金化层.通过研究沉积过程中的质量转移规律,优化得到Co-40Mn合金化层的制备电压、频率和功率及沉积时间等参数.利用SEM、EDX对沉积层形貌及元素扩散进行分析,结果表明沉积层与基体形成良的冶金结合.合金化处理的不锈钢试件经800℃高温氧化2h后,表面生成(CoMn)3O4尖晶石层.该尖晶石层将有效提高304的抗氧化性能,并满足氧化物燃料电池连接板使用要求.
关键词:
高能微弧合金化技术
,
Co-Mn涂层
,
连接板
