JP7353258B2 - Hte電解槽またはsofc燃料電池のインターコネクタを構成する部品を製造するための改善された方法 - Google Patents
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Description
(a)クロミア形成タイプの金属合金で作られた基材を準備する段階であって、基材のベース元素は鉄(Fe)またはニッケル(Ni)であり、基材が2つの主要な平面を有する、基材を準備する段階と、
(b)厚いセラミック層をテープキャスティングする段階と、
(c)テープキャストされた厚いセラミック層の材料の1つまたは複数の場所での局所的な除去の段階と、
(d)厚い未処理セラミック層テープをホットプレスする段階と、
(e)H2O蒸気、H2;空気などのガスの分配および/または収集に適したチャンネルの境界を定めるように厚いセラミック層に溝を作成する段階。
・各孔の表面積は10-9~10mm2、好ましくは10-5mm2のオーダーである。
・孔の数は1cm2あたり0.01から1000個の間、好ましくは1cm2あたり1個であり、表面の孔が大きいほど孔の数が少なくなることが理解される。
・工業的に実施可能な方法である。
・ホットプレスする段階の時間が大幅に短縮されることに起因して、方法全体の時間が大幅に節約され、仏国特許第2996065号明細書に従う方法と比較して、典型的には最大60倍まで節約される。
・セラミックテープの補給に費やす材料と時間が節約される。
・典型的には1%未満である、非常に低い製品廃物率を示す。
分散剤として0.8重量%のオレイン酸を有する重量60gの式La0.8Sr0.2MnO3のマンガン酸ランタンの化合物、溶媒としての15.7%の2-ブタノンおよび15.7%のエタノールから混合物が準備される。
・回転速度:400rpm;
・時間:1時間。
・回転速度:200rpm;
・時間:10時間。
・回転速度:20rpm;
・時間:24時間。
次に、LSMの未処理テープが基材12上に配置され、次いで、プレスを使用してホットプレスすることによってそれに溶接される。LSMの未処理テープの厚さは325μmである。
・プレス力:1kg/mm2;
・プレス時間:2時間;
・2つのプレスプレートの制御温度:80℃
溝の作成は、LSMの未処理テープのレーザーアブレーションによって実施される。アブレーションは、最大出力50ワットまでの可変出力のCO2レーザーを備えたフラットベッドプロッターを使用して実施される。レーザーの移動速度も可変であり、最大速度は2cm/sである。そのような機器の使用は、その可変動作特性によって、未処理テープを構成するポリマーを多かれ少なかれ深く燃焼させる、すなわちアブレーションを実施することを可能にし、したがって関連する必要量のLSMを放出することを可能にするので、特に有利である。結果的に、多かれ少なかれ深い溝(くぼみ)を掘ることができる。必要に応じて、未処理テープ上でのCO2レーザーの数回の通過を実施して、溝の深さおよび/または幅を多かれ少なかれ増加させることができる。
10 リブ
11 チャンネル
12 基材
13 セラミック層
14 材料を持たない領域
130 未処理ストリップの部分
Claims (11)
- 燃料電池(SOFC)または高温電解槽(HTE)のインターコネクタを構成することを意図する部品(1)の製造方法であって、以下のステップ:
(a)クロミア形成タイプの金属合金(12)で作られた基材を準備する段階であって、基材のベース元素は鉄(Fe)またはニッケル(Ni)であり、基材が2つの主要な平面を有する、基材を準備する段階と、
(b)厚いセラミック層(13)をテープキャスティングする段階と、
(c)ホットプレスする段階の間の揮発性材料の蒸発を促進するための、テープキャストされた厚いセラミック層の材料の1つまたは複数の場所(14)での局所的な除去の段階と、
(d)前記厚いセラミック層を前記基材に溶接するために、厚いセラミック層テープをホットプレスする段階と、
(e)ガスの分配および/または収集に適したチャンネルの境界を定めるように厚いセラミック層に溝を作成する段階と、
を含む方法。 - 段階(c)が、レーザーアブレーションによって実施される、請求項1に記載の方法。
- 段階(c)が、CO2レーザーによって実施される、請求項2に記載の方法。
- 材料を局所的に除去した場所が、孔を形成しており、各孔の開口の表面積が、10-9~10mm2の間である、請求項1から3の何れか一項に記載の方法。
- 材料を局所的に除去した場所が、厚いセラミック層の表面に均一に分布している、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。
- 材料を局所的に除去した場所が、それぞれ金属基材上に開口する円筒形を有する、請求項1から5の何れか一項に記載の方法。
- 段階(e)が、ホットプレスする段階(d)を実施する前に、レーザーアブレーションによって実施される、請求項1から6の何れか一項に記載の方法。
- セラミック層をホットプレスする段階(d)が、60から130℃の間の温度で実施される、請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
- セラミック層をホットプレスする段階(d)が、2時間未満の時間で実施される、請求項1から8の何れか一項に記載の方法。
- 請求項1から9に何れか一項に記載の製造方法に従って得られた部品であり、厚いセラミック層の材料が、単独または混合物としての式La1-xSrxMO3のマンガン酸ランタン(Mは、Ni、Fe、Co、Mn、Crの中から選択される遷移金属である)、または式Ln2NiO4のニッケル酸ランタン(Lnは、La、Nd、Prの中から選択される)、または導電性ペロブスカイト酸化物から選択される、部品。
- セラミック層の厚さが、30から800μmの間である、請求項10に記載の部品。
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