H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 8/02 (2006.01) C23C 28/04 (2006.01) H01M 8/12 (2006.01)
Patent
CA 2648740
A multi-layer coating for protection of metals and alloys against oxidation at high temperatures in general is provided. The invention utilizes a multi-layer ceramic coating on metals or alloys for increased oxidation-resistance, comprising at least two layers, wherein the first layer (3) which faces the metal containing surface and the second layer facing the surrounding atmosphere (4) both comprise an oxide, and wherein the first layer (3) has a tracer diffusion coefficient for cations Mm+, where M is the scale forming element of the alloy, and the second layer (4) has a tracer diffusion coefficient for oxygen ions O2- satisfying the following formula: wherein p(O2)in is the oxygen partial pressure in equilibrium between the metallic sub-strate and MaOb, p(O2)ex is the oxygen partial pressure in the reaction atmosphere, DM is the tracer diffusion coefficient of the metal cations Mm+ in the first layer (3), and DO is O2- tracer diffusion coefficient in the second layer (4). The coating may be used in high temperature devices, particularly for coating intercon- nect materials in solid oxide electrolytic devices, including solid oxide fuel cells (SOFCs) and solid oxide electrolysis cells (SOECs).
La présente invention concerne un revêtement multicouche destiné à la protection de métaux et d'alliages contre une oxydation à des températures élevées de manière générale. L'invention utilise un revêtement céramique multicouche sur des métaux ou des alliages de façon à augmenter la résistance à l'oxydation, comprenant au moins deux couches, la première couche (3) en face de la surface métallique et la seconde couche en face de l'atmosphère environnante (4) comprenant toutes les deux un oxyde, et la première couche (3) ayant un coefficient de diffusion de traceur pour des cations Mm+, où M représente l'élément formant la couche d'oxyde de l'alliage, et la seconde couche (4) ayant un coefficient de diffusion de traceur pour des ions d'oxygène O2- satisfaisant la formule suivante : où p(O2)in représente la pression partielle en oxygène dans l'équilibre entre le substrat métallique et MaOb, p(O2)ex représente la pression partielle en oxygène dans l'atmosphère de réaction, DM représente le coefficient de diffusion de traceur des cations métalliques Mm+ dans la première couche (3), et DO représente le coefficient de diffusion de traceur de O2- dans la seconde couche (4). Le revêtement peut être utilisé dans des dispositifs à des températures élevées, en particulier pour des revêtements de matériaux d'interconnexion dans des dispositifs électrolytiques d'oxyde solide, y compris des piles à combustible à oxyde solide (PCOS) et des piles d'électrolyse à oxyde solide (PEOS).
Halvor Larsen Peter
Hendriksen Peter Vang
Linderoth Soeren
Mikkelsen Lars
Mogensen Mogens
Borden Ladner Gervais Llp
Technical University Of Denmark
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1810229