[发明专利]一种Co-W复合氧化物涂层和由其包覆的连接材料及制备方法

权利要求书

1.一种Co-W复合氧化物涂层，其特征在于，包括内层氧化物、中层氧化物和最外层氧化物；

所述内层氧化物为含铬氧化物层，所述中层氧化物为CoWO₄层，所述最外层氧化物为钴铁尖晶石层。

2.根据权利要求1所述的一种Co-W复合氧化物涂层，其特征在于，总含W量为5-20wt％，总Cr含量为0-1wt％，Fe、Ni、Ti、Nb、Zr、Ta、V、Mo、P、B元素的合计含量在10wt％以下，总厚度为15-50μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种Co-W复合氧化物涂层，其特征在于，所述内层氧化物是以Cr₂O₃及(Co,Cr,Fe)₃O₄为主的含铬氧化物层，厚度为2-5μm；

所述中层氧化物CoWO₄层的厚度为3-10μm；

所述最外层氧化物是以CoFe₂O₄及Co₃O₄为主的钴铁尖晶石层，厚度为10-30μm。

4.一种连接材料，其特征在于，由如权利要求1-3任一项所述Co-W复合氧化物涂层包覆在铁素体不锈钢表面构成。

5.根据权利要求4所述的一种连接材料，其特征在于，所述铁素体不锈钢的Cr含量为11-30wt％、Si含量1.5wt％以下、Mn含量1.5wt％以下、C含量0.12wt％以下、P含量0.1wt％以下、N含量0.1wt％以下、S含量0.01wt％以下。

6.根据权利要求4所述的一种连接材料，其特征在于，所述铁素体不锈钢至少满足以下一种以上的特征：Al含量6wt％以下、Mo含量4wt％以下、W含量2wt％以下、Cu含量2wt％以下、Ni含量2wt％以下、Nb含量0.8wt％以下、Ti含量0.5wt％以下、Zr含量0.5wt％以下、V含量0.5wt％以下、Ta含量0.5wt％以下。

7.根据权利要求4所述的一种连接材料，其特征在于，所述铁素体不锈钢至少满足以下一种以上的特征：Y含量为0.1wt％以下、REM含量0.1wt％以下、Ca含量0.01wt％以下、B含量0.01wt％以下、Mg含量0.01wt％以下。

8.一种如权利要求4-7任一项所述连接材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)先将铁素体不锈钢加工为固体氧化物燃料电池集电、支撑元件的形状，然后依次进行喷砂处理和酸洗处理，得到连接材料基材；

(2)先使用CoCl₂溶液和盐酸溶液对连接材料基材进行冲击电镀，然后使用钴钨电镀液进行电镀，得到包覆有钴钨合金镀层的连接材料基材；

(3)对包覆有钴钨合金镀层的连接材料基材依次进行热处理和预氧化处理，冷却，得到Co-W复合氧化物涂层包覆的铁素体不锈钢连接材料。

9.根据权利要求8所述的一种连接材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述喷砂处理的过程中，使用的是200目刚玉砂；

步骤(1)中，所述酸洗处理的过程中，使用的是浓度为1-3mol/L的盐酸溶液，酸洗时间为15-30s；

步骤(2)中，所述冲击电镀的过程中，CoCl₂溶液的浓度为0.2mol/L，盐酸溶液的浓度为3mol/L；冲击电镀的电流密度为10-40A/dm²，时间为30-120s；

步骤(2)中，所述电镀的过程中，钴钨电镀液包括Na₂WO₄ 0.12-0.48mol/L、CoCl₂0.03mol/L、CoSO₄ 0.21mol/L、H₃BO₃ 0.1mol/L、柠檬酸钠0.24mol/L，pH为4；电镀的电流密度为2-5A/dm²，温度为50℃，时间为20-60min。

10.根据权利要求8所述的一种连接材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热处理的升温速率为10℃/min，升温至150-200℃，持续时间为5-10h；

所述预氧化处理的升温速率为10℃/min，升温至600-850℃，持续时间为1-10h。