合金部件的制造方法、合金部件、电化学元件、电化学模块、电化学装置、能量系统和固体氧化物型燃料电池制造方法及图纸

本发明专利技术提供可以以简便的方法低成本地成膜、且比以往的高成本材料更能抑制引起燃料电池劣化的Cr的挥发的、具有金属氧化物被膜的合金部件。合金部件的制造方法，其进行下述的工序：涂布处理工序，在Fe‑Cr系合金的基材上涂布Co；氧化处理工序，在涂布处理工序之后，在含湿气氛中进行基材的氧化处理。

Manufacturing methods of alloy parts, alloy parts, electrochemical elements, electrochemical modules, electrochemical devices, energy systems and solid oxide fuel cells

The invention provides an alloy component with a metal oxide coating film, which can form a local film in a simple way, and can inhibit the volatilization of Cr causing fuel cell deterioration more than the previous high-cost materials. The manufacturing method of alloy parts includes the following processes: coating process, coating CO on the base material of Fe \u2011 Cr alloy; oxidation process, after coating process, the oxidation process of the base material is carried out in a humid atmosphere.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】合金部件的制造方法、合金部件、电化学元件、电化学模块、电化学装置、能量系统和固体氧化物型燃料电池
本专利技术涉及用于电化学装置或固体氧化物型燃料电池等的合金部件及其制造方法。
技术介绍
作为现有的固体氧化物型燃料电池用的耐热合金材料，使用了通过糊料涂布和氧化处理在Cr合金材料表面上形成由MnCr氧化物层和包含Mn及Co的复合氧化物层构成的水蒸气氧化抑制层等的材料(专利文献1)。专利文献1：日本特开2010-250965号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如专利文献1那样，就合金材料上涂布复杂的复合氧化物层的方法而言，合金部件的制造花费高成本。另外，关于Cr挥发的抑制也存在改善的空间。本专利技术是鉴于上述课题而完成的专利技术，其目的在于提供：能够以简便的方法低成本地成膜，且比现有的高成本的材料更能抑制引起燃料电池劣化的Cr的挥发的、具有金属氧化物被膜的合金部件。用于解决课题的手段用于达成上述目的合金部件的制造方法的特征构成在于以下的方面，进行下述的工序：涂布处理工序，在Fe-Cr系合金的基材上涂布Co；氧化处理工序，在前述涂布处理工序之后，在含湿气氛中进行前述基材的氧化处理。根据上述的特征构成，可以以低成本制造耐热性高的合金部件。此外，可以比以往更加提高Cr挥发的抑制效果。本专利技术所涉及的合金部件的制造方法的另外的特征构成在于以下的方面：在前述涂布处理工序中，通过镀敷处理进行Co的涂布。根据上述的特征构成，可以进一步以低成本制造合金部件。前述氧化处理工序若在露点25℃以上的气氛中进行，则可以制造Cr挥发的抑制效果大的合金部件，因此是适合的。另外，前述氧化处理工序更优选在露点30℃以上的气氛中进行，进一步优选在露点35℃以上的气氛中进行。这是由于：容易制造Cr挥发的抑制效果更大的合金部件。用于达成上述目的合金部件的特征构成在于以下的方面：是具有Fe-Cr系合金的基材和形成于前述基材上的覆膜层的合金部件，前述覆膜层含有Co，于前述基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。根据上述的特征构成，覆膜层含有Co，于基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。具有这样的构成的合金部件，Cr挥发的抑制效果高，适合用于电化学元件或电化学装置、固体氧化物型燃料电池等。用于达成上述目的合金部件的特征构成在于以下的方面：是具有Fe-Cr系合金的基材和形成于前述基材上的覆膜层的合金部件，前述覆膜层具有第1层和第2层，前述第1层形成于前述基材上，且为含有Cr的金属氧化物的层，前述第2层形成于前述第1层上，且作为含有Co的金属氧化物的层而形成。根据上述的特征构成，以覆膜层的第1层含有Cr、第2层含有Co的形式，形成了具备覆膜层的合金部件。具有这样的构成的合金部件，Cr挥发的抑制效果高，适合用于电化学元件或电化学装置、固体氧化物型燃料电池等。用于达成上述目的合金部件的特征构成在于以下的方面：是具有Fe-Cr系合金的基材和形成于前述基材上的覆膜层的合金部件，前述覆膜层具有第1层和第2层，前述第1层形成于前述基材上，且为含有Cr的金属氧化物的层，前述第2层形成于前述第1层上，且为含有Co的金属氧化物的层，于前述基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。根据上述的特征构成，覆膜层的第1层含有Cr，第2层含有Co，于基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。具有这样的构成的合金部件，Cr挥发的抑制效果高，适合用于电化学元件或电化学装置、固体氧化物型燃料电池等。若前述第2层含有Mn，则成为Cr挥发的抑制效果高的合金部件，是更加适合的。若前述基材的Fe-Cr系合金含有0.05质量%以上的Mn，则容易得到具有Cr挥发的抑制效果高的覆膜层的合金部件，因此是更加适合的。另外，若含有0.1质量%以上的Mn，则容易得到具有Cr挥发的抑制效果高的覆膜层的合金部件，因此更优选。本专利技术所涉及的合金部件的另外的特征构成在于以下的方面：前述基材的Fe-Cr系合金为含有0.15质量%以上且1.0质量%以下的Ti的Fe-Cr系合金、含有0.15质量%以上且1.0质量%以下的Zr的Fe-Cr系合金、含有Ti和Zr且Ti与Zr的总含量为0.15质量%以上且1.0质量%以下的Fe-Cr系合金的任一种。Ti和Zr在钢材中容易与碳反应形成稳定的碳化物。根据上述的特征构成，由于金属支撑体为含有0.15质量%以上且1.0质量%以下的Ti的Fe-Cr系合金、含有0.15质量%以上且1.0质量%以下的Zr的Fe-Cr系合金、含有Ti和Zr且Ti与Zr的总含量为0.15质量%以上且1.0质量%以下的Fe-Cr系合金的任一种，因此可得到提高Fe-Cr系合金的耐氧化性和高温强度的效果，所以即使在高温下长时间使用时也可以抑制Cr由金属支撑体的挥发，且可以实现耐久性优异的电化学元件。需说明的是，Ti的含量优选为0.20质量%以上、进一步优选为0.25质量%以上。这是由于：通过添加Ti或Zr可以进一步增大Fe-Cr系合金的耐氧化性和高温强度的提高效果。另外，Ti的含量优选为0.90质量%以下、进一步优选为0.80质量%以下。原因在于：通过添加Ti或Zr可以更加降低Fe-Cr系合金的成本增加。需说明的是，Zr的含量优选为0.20质量%以上、进一步优选为0.25质量%以上。这是由于：通过添加Ti或Zr可以更加增大Fe-Cr系合金的耐氧化性和高温强度的提高效果。另外，Zr的含量优选为0.90质量%以下、进一步优选为0.80质量%以下。原因在于：通过添加Ti或Zr可以更加降低Fe-Cr系合金的成本增加。需说明的是，Ti与Zr的总含量优选为0.20质量%以上、进一步优选为0.25质量%以上。这是由于：通过添加Ti或Zr可以更加增大Fe-Cr系合金的耐氧化性和高温强度的提高效果。另外，Ti与Zr的总含量优选为0.90质量%以下、进一步优选为0.80质量%以下。原因在于：通过添加Ti或Zr可以更加降低Fe-Cr系合金的成本增加。本专利技术所涉及的合金部件的另外的特征构成在于以下的方面：前述基材的Fe-Cr系合金含有0.10质量%以上且1.0质量%以下的Cu。Cu具有降低接触电阻(电阻)的效果。根据上述的特征构成，由于金属支撑体含有0.10质量%以上且1.0质量%以下的Cu，因此将作为电化学元件的电阻值抑制为低水平，可以实现高性能的电化学元件。需说明的是，Cu的含量更优选为0.20质量%以上、进一步优选为0.30质量%以上。这是由于：通过在Fe-Cr系合金中添加Cu可以更加增大接触电阻的降低效果。另外，Cu的含量更优选为0.90质量%以下、进一步优选为0.70质量%以下。这是由于：通过在Fe-Cr系合金中添加Cu可以更加降低成本增加。本专利技术所涉及的合金部件的另外的特征构成在于以下的方面：前述基材的Fe-Cr系合金含有18质量%以上且25质量%以下的Cr。根据上述的特征构成，由于可以使例如SOFC的电极层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.合金部件的制造方法，其是合金部件的制造方法，进行下述的工序：涂布处理工序，在Fe-Cr系合金的基材上涂布Co；氧化处理工序，在前述涂布处理工序之后，在含湿气氛中进行前述基材的氧化处理。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0731461.合金部件的制造方法，其是合金部件的制造方法，进行下述的工序：涂布处理工序，在Fe-Cr系合金的基材上涂布Co；氧化处理工序，在前述涂布处理工序之后，在含湿气氛中进行前述基材的氧化处理。


2.权利要求1所述的合金部件的制造方法，其中，在前述涂布处理工序中，Co的涂布通过镀敷处理来进行。


3.权利要求1或2所述的合金部件的制造方法，其中，前述氧化处理工序在露点25℃以上的气氛中进行。


4.合金部件，其是具有Fe-Cr系合金的基材和形成于前述基材上的覆膜层的合金部件，前述覆膜层含有Co，于前述基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。


5.合金部件，其是具有Fe-Cr系合金的基材和形成于前述基材上的覆膜层的合金部件，前述覆膜层具有第1层和第2层，
前述第1层形成于前述基材上，且为含有Cr的金属氧化物的层，
前述第2层形成于前述第1层上，且为含有Co的金属氧化物的层。


6.权利要求5所述的合金部件，其中，于前述基材的内部在表面的附近形成有含Co区域。


7.权利要求5或6所述的合金部件，其中，前述第2层含有Mn。


8.权利要求4~7中任一项所述的合金部件，其中，前述基材的Fe-Cr系合金含有0.05质量%以上的Mn。


9.权利要求4~8中任一项所述的合金部件，其中，前述基材的Fe-Cr系合金为含有0.15质量%以上且1.0质量%以下的Ti的Fe-C...

【专利技术属性】
技术研发人员：越后满秋，大西久男，
申请(专利权)人：大阪瓦斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP