تاثير ضخامت پوسته Cr2O3 بر هدايت الكتريكي فولاد AISI 430 پوشش داده شده با اسپينل هاي Mn3O4 و MnFe2O4

The Effect of Cr2O3 Scale Thickness on the Electrical Conductivity of AISI 430 Steel Coated with Mn3O4 and MnFe2O4 Spinels

فولادهاي زنگ نزن فريتي، تحت شرايط كار ي سلولهاي سوختي اكسيد جامد يك لايه اكسيدي كروميا تشكيل مي دهند كه اين لايه از هدايت الكتريكي ضعيفي برخوردار است و در نتيجه باعث كاهش بازدهي اين مبدل هاي انرژي مي شود. يك اقدام براي بهبود خصوصيات صفحات اتصال دهنده استفاده از يك لايه پوشش رسانا و محافظ است. در اين مطالعه فولاد فريتي زنگ نزن AISI 430 به وسيله ي سمانتاسيون فشرده در يك مخلوط پودري پايه منگنز پوشش داده شد. تاثير ضخامت لايه اكسيدي بر روي هدايت الكتريكي به وسيله ي اكسيداسيون همدما در دماي 800ºC بررسي شد. همچنين اين تاثير در دماهاي بين 800ºC - 400 نيز بررسي شد . تشكيل اسپينل هاي Mn3O4 و MnFe2O4 در طول اكسيداسيون همدما در دماي 800ºC ، هدايت الكتريكي اين صفحات اتصال دهنده را بهبود داد . نتايج نشان داد كه افزايش زمان اكسيداسيون همدما و افزايش دما، باعث افزايش ضخامت لايه اكسيدي مي شود و افزايش ضخامت لايه اكسيدي موجب كاهش هدايت الكتريكي مي شود.

Under the working conditions of solid oxide fuel cells, Ferritic stainless steels form a chromia scale that has low electrical conductivity and therefore, the efficiency of these energy convertors can decrease. One approach to improve interconnect properties is to apply surface coating. In this study AISI 430 ferritic stainless steel was coated in a manganese-base pack mixture by pack cementation. The effect of oxide thickness on the electrical conductivity was investigated by applying isothermal oxidation at 800 °C. This effect was also investigated in different temperatures (400 – 800 ºC). The formation of Mn3O4 and MnFe2O4 Spinels during oxidation improved electrical conductivity of coated samples. Results showed that the increase of isothermal oxidation time and increase of temperature, increased the oxide thickness and therefore the electrical conductivity deceased.