第十四届全国表面工程大会

        掺杂改性是一种有效提高Mn-Co尖晶石电导率的方法，其中Cu掺杂Mn-Co尖晶石的研究较多且有效的提高了尖晶石的性能。为了进一步提高固体氧化物燃料电池(SOFC)金属连接体防护涂层的性能、降低成本，本研究通过大气等离子喷涂技术（APS）直接喷涂MnCoCu金属粉末，再经过后续热处理来制备了MnCoCu尖晶石防护涂层，研究了不同含Cu量及热处理条件对涂层性能的影响。进行了最长1000h的热处理，测得了涂层（含Cu量2.5%、5%、7%）的氧化速率常数（kp），其中含Cu量5%涂层的kp值最小（3.095×10^-14g²/cm⁴s），XRD分析表明800℃氧化后涂层的相组成主要为Cu_xMn_3-xO₄(x=1、1.2、1.4)、MnCo₂O₄,此外还存在少量的CuO、Mn₂O₃相；通过四电极法测得不同条件下热处理后样品（含Cu量为6%、9%、12%）的面比电导，结果表明面比电导随Cu含量的增加而增大，经过还原处理后再氧化的样品面比电导低于直接氧化的样品，随后测得含Cu量12%样品的涂层电导率（800℃下93.15S/cm）；通过计算涂层孔隙率发现经还原处理后涂层更加致密，SEM/EDS表征发现涂层中元素分布均匀且有效的抑制了Cr元素的挥发，Cr主要以Cr₂O₃的形式富集在基体和涂层的界面处。

 

APS；MnCoCu涂层；H2热处理；阻Cr挥发；高温电导率