JPH11297339A

JPH11297339A - セパレータ材

Info

Publication number: JPH11297339A
Application number: JP10101340A
Authority: JP
Inventors: Koji Hisada; 浩二久田
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-13
Also published as: JP4136062B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的強度や加工性に優れ，かつ高温域で長
期間にわたって低い電気抵抗を維持できるセパレータ材
を提供すること。【解決手段】耐熱金属または耐熱合金を基材１１と
し，その上に導電性セラミックスの粉末と金属の粉末と
の混合粉末をプラズマ溶射して下層１２をコーティング
し，さらにその上に導電性セラミックスの粉末をプラズ
マ溶射して上層１３をコーティングする。上層１３によ
り基材１１の酸化が防止されるとともに，下層１２によ
り基材１１と上層１３との間の熱応力が緩和されるの
で，長時間高温で使用しても上層１３等が基材１１から
剥離することがなく，低い電気抵抗を維持でき，耐久性
が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，燃料電池のような
電気化学装置において単セル間の分離に用いられるセパ
レータ材に関する。さらに詳細には，８００〜１０００
℃程度の高温域における諸特性（機械的強度，耐酸化
性，低電気抵抗性）に優れた金属系のセパレータ材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池その他の電気化学装置において
は，必要な電圧を得るために多数のセルを直列に積層し
て使用する場合がある。この場合には各単セル間に分離
のためにセパレータ材が配置されることとなる。このセ
パレータ材は，装置の構造部品の一つであり，ある程度
の機械的強度を有することが要求される。また，燃料や
空気（酸素）のような反応性物質と接するものであるか
ら，化学的安定性も求められる。さらに，セパレータ材
がセル間の電気的接続や両端の取り出し電極としての役
割を兼ねる場合には高い導電性が求められる。特に，固
体電解質型燃料電池（以下，「ＳＯＦＣ」という）のよ
うに，８００〜１０００℃程度の高温域で使用される装
置の場合には，当該温度域にて前記諸特性を満足する必
要がある。さらにセパレータ材には，燃料や空気（酸
素）等を，電極材に接触させつつ流す流路が溝状に形成
されるので，加工性がよいことも要求される。

【０００３】このような要求に応えるためのセパレータ
材には，セラミックス系（導電性セラミックスに限られ
る）のものと金属系のものとがある。しかしセラミック
ス系のものは，高価であったり難加工性であったり，ま
た融点は一般的には高いものの高温では脆性で強度が足
りなかったり等の問題点があった。その一方で金属系の
ものは，材料自体の体積抵抗率はセラミックス系のもの
より低いものの，特に高温では酸化して表面抵抗が増加
するので，経時により電池性能が低下するという問題が
あった。

【０００４】このため，特開平８−２０３５４４号公報
（以下，「４４号」という）では，耐熱合金を基材とし
つつ，表面に導電性セラミックスをコーティングして，
耐酸化性に優れた金属系のセパレータ材を容易に製造す
る方法を提案している。すなわち４４号公報では，導電
性セラミックスの皮膜により耐熱合金の酸化が防止され
るので，耐酸化性に優れた金属系のセパレータ材が容易
に製造できると説明している。さらに，特開平８−２７
３６８１号公報（以下，「８１号」という）では，コー
ティング後に加熱工程を経る製造方法を提案している。
この公報では，加熱により耐熱金属の表面が酸化してセ
ラミックス層間に反応層が形成されるので，セラミック
ス層の剥離が抑えられると説明している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前記し
た従来のセパレータ材は，８００〜１０００℃程度の高
温域での耐久使用性がなお不十分であった。すなわち，
前記４４号のセパレータ材では，熱膨張率がかなり異な
る耐熱合金と導電性セラミックスとが容易に剥離するた
めであると考えられる。また，反応層を形成させてこれ
を緩和している８１号のセパレータ材では，導電性セラ
ミックス皮膜の剥離こそ抑えられているものの，１００
時間程度の使用で電気抵抗の増大が見られ，電池性能が
低下してしまう。すなわち，数日程度の連続運転しかで
きないのである。

【０００６】本発明は，前記した従来の技術が有する問
題点の解決を目的としてなされたものである。すなわち
その課題とするところは，機械的強度や加工性といった
金属系素材の長所を生かしつつ，特に８００〜１０００
℃程度の高温域で長期間にわたって低い電気抵抗を維持
できるセパレータ材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１この課題の解決のためになされた本発明のセパレータ材
は，耐熱金属を基材とし，その表面に導電性セラミック
スの表層を有するものであって，前記基材と前記表層と
の間に，前記導電性セラミックスと金属との混合物の中
間層を有している。

【０００８】このセパレート材は，基材が耐熱金属であ
るから，機械的強度や材料自体の体積抵抗率については
セラミックス系のものより優れている。また，燃料や空
気（酸素）等を流す流路の形成も容易である。そして，
表面に導電性セラミックスの表層を有しているので，基
材の耐熱金属に燃料や空気（酸素）等が直接に接するこ
とはなく，耐熱金属の酸化が防止されている。

【０００９】さらに，基材と表層との間に中間層が設け
られており，基材と表層とが直接接触しないようになっ
ている。この中間層は，導電性セラミックスと金属との
混合物であるため両者の中間の物性（特には熱膨張率）
を有している。したがって，基材と中間層との熱膨張率
差および中間層と表層との熱膨張率差はいずれも，基材
と表層とが直接接触する場合の熱膨張率差より小さい。
このため，８００〜１０００℃程度の高温域でも熱応力
が小さく，表層や中間層が基材から剥離することがな
い。これにより，当該温度域にて１０００時間以上にわ
たって低い電気抵抗を維持でき，１ヶ月以上の連続使用
が可能である。なお，ここにいう耐熱金属および金属は
ともに，合金を含むものとする。

【００１０】請求項２，請求項３かかる本発明のセパレータ材において，前記導電性セラ
ミックスとしては，Ｌａ_XＳｒ_1-XＣｏＯ₃あるいはＬａ_X
Ｓｒ_1-XＭｎＯ₃を用いることができる。これらは，融点
が高く耐熱性がある点で，同じ導電性セラミックスでも
耐熱性のないＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂ 等より優れている。ま
た，前記中間層の金属としては，ＮｉやＣｒ等，あるい
はこれらの混合を用いることができる。なお，これらは
特性に悪影響を及ぼさない範囲で不純物を含んでいても
よいことはもちろんであり，前記の成分が７０ｗｔ％以
上含まれていればそれが主成分であるものとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本実
施の形態は，本発明のセパレータ材を，ＳＯＦＣにおい
て単セル板とともに交互に積層されるセパレータ板に用
いて具体化したものである。このためまず，セパレータ
板が使用されるＳＯＦＣの概略を説明する。

【００１２】図１にその概要を示すＳＯＦＣ１０は，セ
パレータ板１と単セル板２とを交互に積層してなるもの
であり，図１中最上段にはセパレータ板１Ｕが，最下段
にはセパレータ板１Ｄが配置されている。各セパレータ
板１，１Ｕ，１Ｄおよび各単セル板２は，ともに四角形
の平板状の部材であり，４隅の同じ位置に貫通孔５，
６，７，８が設けられている。貫通孔５が空気の導入口
であり，貫通孔６がＨ₂ガスの導入口である。そして，
貫通孔７がＨ₂ ガスの排出口であり，貫通孔８が空気の
導入口である。各単セル板２が単電池をなすものであ
り，各セパレータ板１はそれらを分離しつつ電気的に接
続するものである。なお，図１では各板の間に隙間があ
るように描かれているが，実際には隙間なく密着させら
れた状態で使用される。

【００１３】各セパレータ板１および最下段のセパレー
タ板１Ｄの図１中上側の面には，図２に示すように，貫
通孔５から貫通孔８へつながる溝路３が形成されてい
る。溝路３は，空気の流路である。また，各セパレータ
板１および最上段のセパレータ板１Ｕの図１中下側の面
には，図３に示すように，貫通孔６から貫通孔７へつな
がる溝路４が形成されている。溝路４は，Ｈ₂ ガスの流
路である。ただし，各セパレータ板１の厚さは溝路３，
４の深さよりも十分あり，溝路３と溝路４とは連通して
いない。各セパレータ板１，１Ｕ，１Ｄは，後述するよ
うに耐熱合金を基材としこれに特殊なコーティングを施
したものである。

【００１４】各単セル板２は，図４の断面図に示すよう
に，基材２１の両面に薄膜電極２２，２３をコーティン
グしたものである。基材２１は，ＺｒＯ₂ を主成分とす
る固体電解質である。各単セル板２には，セパレータ板
のような溝路は形成されておらず，貫通孔５，６，７，
８のみが形成されている。単セル板２とセパレータ板１
とを交互に積層した状態では，溝路３，４以外の箇所で
セパレータ板１と単セル板２とが密着しているほか，薄
膜電極２２と溝路４とによりＨ₂ ガスの流路が区画さ
れ，薄膜電極２３と溝路３とにより空気の流路が区画さ
れている。すなわち，薄膜電極２２が燃料極であり，そ
の裏側の薄膜電極２３が空気極である。また，この積層
状態では貫通孔５，６，７，８が，最上段のセパレータ
板１Ｕから最下段のセパレータ板１Ｄまでそれぞれ連通
している。

【００１５】このＳＯＦＣ１０では，貫通孔５に空気を
印加し貫通孔６にＨ₂ ガスを印加すると，空気は貫通孔
５から溝路３を通って貫通孔８に至り排出され，Ｈ₂ ガ
スは貫通孔６から溝路４を通って貫通孔７に至って排出
される。このとき溝路３では，セパレータ板１と空気と
が接するほか，空気と空気極２３とが接しており，そこ
で次の反応が起こる。Ｏ₂＋４ｅ^- → ２Ｏ^2- このため空気極２３は電子不足の状態となる。また，発
生したＯ^2-イオンは固体電解質である基材２１中を板厚
方向に移動して燃料極２２へ向かう。

【００１６】一方溝路４では，セパレータ板１とＨ₂ガ
スとが接するほか，Ｈ₂ガスと燃料極２２とが接してお
り，そこで次の反応が起こる。Ｈ₂＋Ｏ^2- → Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^- このため燃料極２２は電子過剰の状態となる。これによ
り単セル板２は，空気極２３が正極であり燃料極２２が
負極である単電池として作用する。したがってＳＯＦＣ
１０は，最下段のセパレータ板１Ｄが正極となり最上段
のセパレート板１Ｕが負極となる。また，上記各反応の
発生熱により，ＳＯＦＣ１０の動作温度は８００〜１０
００℃程度の高温となる。なお，上記反応により溝路４
内にはＨ₂ガスのほかに水分が存在し，セパレータ板１
にもこの水分が接することとなる。以上がＳＯＦＣ１０
の概略である。

【００１７】次に，ＳＯＦＣ１０において本発明として
の特徴点をなすセパレータ板１，１Ｕ，１Ｄについてよ
り詳細に説明する。前記のように各セパレータ板１は，
単電池である各単セル板２を分離する役割を有してい
る。ここで分離とは，溝路３の空気と溝路４のＨ₂ ガス
とを直接混合させないことである。そして各セパレータ
板１はまた，上下の単セル板２を電気的に接続する役割
を有している。ただしその際に電圧のかかる方向は板厚
方向である。また，上下両端のセパレータ板１Ｕ，１Ｄ
は，ＳＯＦＣ１０の発生電圧の取り出し電極としての役
割を有している。このため各セパレータ板１，１Ｕ，１
Ｄには，材質自体の体積抵抗率が低いことはもちろん，
上下の単セル板２との接触抵抗が低いことが求められ
る。したがってセパレータ板１は，表面抵抗も低くなく
てはならない。

【００１８】さらに，このことが８００〜１０００℃程
度の高温において長期間維持されなければならない。流
路３，４内にはＯ₂やＨ₂Ｏが存在するので腐食性雰囲気
であり，これによるセパレータ板１の表面の腐食が単セ
ル板２との密着部分に及ぶと抵抗が増加して電池性能が
低下してしまうからである。

【００１９】そこで本実施の形態に係る各セパレータ板
１，１Ｕ，１Ｄは，図５に示すように，基材１１上に下
層１２，上層１３の２層コーティングを施した表面構造
を有している。基材１１は，ステンレス鋼やニッケル基
合金その他の耐熱金属または合金の板材である。上層１
３は，Ｌａ_XＳｒ_1-XＣｏＯ₃やＬａ_XＳｒ_1-XＭｎＯ₃のよ
うな導電性セラミックスの皮膜であり，耐酸化性を有し
ている。そしてそれらの間の下層１２は，導電性セラミ
ックスとＮｉやＣｒのような耐熱金属との混合層であ
る。この下層１２は，基材１１の耐熱金属または耐熱合
金と上層１３の導電性セラミックスとの中間の熱膨張率
を有している。

【００２０】このような表面構造を有するセパレータ板
１，１Ｕ，１Ｄでは，空気等に直接接するのは導電性セ
ラミックスの上層１３であり，基材１１は空気等に直接
曝されることはない。そして，８００〜１０００℃程度
の高温にした場合でも，基材１１と上層１３との間の熱
膨張率差が混合層である下層１２の存在により緩和され
るため熱応力は小さく，上層１３や下層１２が基材１１
から剥離することはない。このためセパレータ板１，１
Ｕ，１Ｄは高温の腐食性雰囲気下でも１０００時間以上
にわたり低い電気抵抗を維持することができ，ＳＯＦＣ
１０を１ヶ月以上の期間連続運転することができる。

【００２１】続いて，セパレータ板１，１Ｕ，１Ｄの製
造方法を説明する。セパレータ板１，１Ｕ，１Ｄは，図
６に示すように，板状に調製した基材１１に，まず溝路
３，４を形成し，次いで下層１２をコーティングし，最
後に上層１３をコーティングして製造する。

【００２２】溝路３，４の形成は，通常の切削加工を基
材１１に施すことにより行えばよい。その際，基材１１
が金属性の素材なので，セラミックス性の素材の場合よ
りも加工性に優れており，容易に溝路３，４を形成する
ことができる。なお，切削加工以外に，鋳造成型やパタ
ーンエッチング等により溝路３，４を形成してもかまわ
ない。

【００２３】下層１２および上層１３のコーティング
は，図７に示すプラズマ溶射装置３０を用いて行う。す
なわち，形成する皮膜（下層１２，上層１３）の粉末材
料をプラズマの熱で溶融して液体粒子とし，基材１１の
表面に高速度で衝突させ，粒子の積層によって皮膜を形
成するのである。ここで上層１３の粉末材料としては，
前記した導電性セラミックスの粒度３０〜１４０μｍ程
度の粉末を使用する。その前に形成する下層１２の粉末
材料としては，同じく導電性セラミックスの粉末と耐熱
金属の粉末との混合粉末を使用する。かくして，基材１
１上に下層１２，上層１３の２層コーティングを有する
セパレータ板１，１Ｕ，１Ｄが製造される。なお，ＳＯ
ＦＣ１０の中段に使用されるセパレータ板１は両面に２
層コーティングを施す必要があるが，最上段のセパレー
タ板１Ｕおよび最下段のセパレータ板１Ｄについては，
溝路３，４が形成されている面にのみ２層コーティング
を施せば十分である。

【００２４】

【実施例】本発明に係るセパレータ材について，実際に
試験片を作製して耐久性試験を行った。試験片の形状
は，２５ｍｍ×５０ｍｍ×４ｍｍの板状とした。なお，
この試験では貫通孔５〜８や溝路３，４の形成は省略し
た。

【００２５】

【表１】

【００２６】［基材］基材１１としては，表１に示す各
種合金を使用した。これらは，高融点の耐熱金属であっ
て，８００〜１０００℃の温度域での強度（強い方がよ
い）や，熱膨張率（固体電解質の熱膨張率に近い方がよ
い）等の特性が比較的に優れているものを選んだもので
ある。なお，ここに選んだ各種合金は，体積抵抗率自体
は金属系材料としてはさほど低い方ではない。しかし，
それでもセラミックス系の材料よりは遙かに低く，また
ＳＯＦＣ１０においてはむしろ表面抵抗の方が重要なの
で，問題にならない。

【００２７】［上層の材料］上層１３の導電性セラミッ
クスとしては，次の２種類の材料の粉末のいずれかを使
用した。粒度は，４０〜１３０μｍの範囲内とした。Ｌａ_0.8Ｓｒ_0.2ＣｏＯ₃（以下，「ＬＳＣ」という）Ｌａ_0.8Ｓｒ_0.2ＭｎＯ₃（以下，「ＬＳＭ」という）これらは，ペロブスカイト型と呼ばれる結晶構造を有す
るセラミックスであって，導電性を有するものである。
これらのセラミックスは，格子欠陥を含むために導電性
が発現されると考えられている。

【００２８】［下層の材料］下層１２の混合層の材料と
しては，上層１３の材料と同じ導電性セラミックスの粉
末と，Ｎｉ８０ｗｔ％−Ｃｒ２０ｗｔ％合金の粉末とを
混合したものを使用した。混合比は，容量比で１：１
（重量比では，導電性セラミックス粉末１：合金粉末
１.１〜１.３程度）とした。合金粉末の粒度は，４５〜
１０６μｍの範囲内とした。

【００２９】［コーティング］図７のプラズマ溶射装置
３０を用いて，下層１２，次いで上層１３のコーティン
グを行った。プラズマ溶射の処理条件は以下の通りと
し，生成膜厚は下層１２が約４０μｍ，上層１３が約１
６０μｍとした。ここで，投入電力は，プラズマ溶射装置３０における陽
極３１と陰極３２との間の電圧および電流である。

【００３０】［耐久性試験］作製した試験片について，
空気雰囲気中で１０００時間にわたる高温暴露試験を行
い，その途中の１０時間経過時，１００時間経過時，そ
して１０００時間暴露終了後に，表面抵抗を測定した。
暴露温度は，１０００℃（基材１１が表１の番のＦｅ
−１８Ｃｒ−７Ｗ材であるもののみ８５０℃）とした。
表面抵抗の測定は，試験片を図８に示す支持器４０で挟
み付けた状態で行った。支持器４０は，２つの多孔質ア
ルミナ板４１，４１で，耐熱ウール４２，４２を介して
試験片１を両側から挟み付けて支持するものである。支
持器４０に支持されている状態では，耐熱ウール４２，
４２と試験片１との間に白金網４３，４３が挟持されて
おり，試験片１に直接接しているのは白金網４３，４３
である。そして，白金網４３，４３から４本の白金線４
４が引き出されており，４線式電気抵抗測定装置に接続
されている。この抵抗測定も，暴露温度とと同じ温度下
で行った。この試験では，表面抵抗率が０.０４Ω・ｃｍ
²以下であれば合格とした。

【００３１】表１の番のＳＵＳ４４７Ｊ１材を基材１
１とする試験片についての測定結果（表面抵抗率Ω・ｃ
ｍ²）を表２に示す。表２において，「本試験片」の欄
のＬＳＣ，ＬＳＭはそれぞれ，上層１３および下層１２
の導電性セラミックスとしてＬＳＣ，ＬＳＭを使用して
作製した試験片を意味する（以下同様）。また，「比較
材」の欄の１層ＬＳＣ，１層ＬＳＭはそれぞれ，基材１
１上に下層１２を形成せず直接上層１３をコーティング
した比較用試験片の結果である（以下同様）。また単体
は，コーティングを全くしていない基材１１のみの比較
用試験片の結果である（以下同様）。これによれば，Ｓ
ＵＳ４４７Ｊ１基材の場合には，ＬＳＣ材，ＬＳＭ材と
もに，特に１０００時間暴露終了後において，２層コー
ティングにより１層コーティング材と比較して低い抵抗
率を示していることがわかる。

【００３２】

【表２】

【００３３】表１の番のインコネル６００材を基材１
１とする試験片についての測定結果を表３に示す。これ
によれば，インコネル６００基材の場合には，１層コー
ティング材でもかなりよい性能を示しており，２層コー
ティング材でも優れた結果が得られていることがわか
る。

【００３４】

【表３】

【００３５】表１の番のインコネル６０１材を基材１
１とする試験片についての測定結果を表４に示す。これ
によれば，インコネル６０１基材の場合には，ＬＳＭ１
層コーティング材の抵抗率が安定していないが，２層コ
ーティング材はＬＳＣ材，ＬＳＭ材ともに安定して低い
抵抗率を示していることがわかる。

【００３６】

【表４】

【００３７】表１の番のハステロイＸ材を基材１１と
する試験片についての測定結果を表５に示す。これによ
れば，ハステロイＸ基材の場合には，ＬＳＣ材，ＬＳＭ
材ともに２層コーティングにより，１層コーティング材
と比較して暴露１００時間以後の抵抗率が低くなってい
ることがわかる。

【００３８】

【表５】

【００３９】

【表６】

【００４０】表１の番のＨＡ２３０材を基材１１とす
る試験片についての測定結果を表６に示す。これによれ
ば，ＨＡ２３０基材の場合には，ＬＳＣ材，ＬＳＭ材と
もに２層コーティングにより，１層コーティング材と比
較して暴露１０００時間終了後の抵抗率が低くなってい
ることがわかる。

【００４１】表１の番のＭＡ７５８材を基材１１とす
る試験片についての測定結果を表７に示す。ＭＡ７５８
基材の場合には，比較材のうち単体およびＬＳＭ１層コ
ーティング材については試験していないが，２層コーテ
ィング材はＬＳＣ材，ＬＳＭ材ともに低い抵抗率を示し
ていることがわかる。

【００４２】

【表７】

【００４３】

【表８】

【００４４】表１の番のＣｒ−５Ｆｅ−１Ｙ₂Ｏ₃材を
基材１１とする試験片についての測定結果を表８に示
す。Ｃｒ−５Ｆｅ−１Ｙ₂Ｏ₃材の場合にはＬＳＣ材と単
体しか試験していないが，ＬＳＣ材では，暴露１０００
時間終了後の抵抗率で２層コーティングの効果が顕著に
出ている。

【００４５】表１の番のＦｅ−１８Ｃｒ−７Ｗ材を基
材１１とする試験片についての測定結果を表９に示す。
これによれば，Ｆｅ−１８Ｃｒ−７Ｗ基材の場合には，
ＬＳＣ材，ＬＳＭ材ともに２層コーティングにより１層
コーティング材よりも暴露１０００時間終了後の抵抗率
が低下していることがわかる。

【００４６】

【表９】

【００４７】以上詳細に説明したように本実施例に係る
各試験片は，いずれも空気高温暴露後における表面抵抗
率が０．０４Ω・ｃｍ²以下であり合格であった。また，
比較用試験片である１層コーティング材については，基
材１１の種類によっては耐久性能がよくないものも見ら
れたが，本実施例に係る各試験片はいずれも高い耐久性
を示した。このことから各試験片は，高温酸化雰囲気下
においても上層１３および下層１２の２層コーティング
層が安定して基材１１を保護し続け，低い電気抵抗を維
持することが理解できる。

【００４８】したがって，これを用いて前記実施の形態
におけるセパレータ材１とすることにより，１ヶ月以上
の連続運転が可能なＳＯＦＣ１０が得られるのである。
また，このセパレータ材１は，基材がセラミック性でな
く金属性なので加工性がよく，コーティング前に行われ
る溝路３，４の形成も容易である。また，高温域での機
械的強度もセラミック基材のものより優れている。ま
た，一般的にはコスト的にもセラミック性のものより優
れている。

【００４９】なお，前記実施の形態および実施例は単な
る例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。
したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲
内で種々の改良，変形が可能である。例えば，基材１１
の耐熱金属の種類は，表１に挙げたもの以外でもよい。
また，上層１３および下層１２の導電性セラミックス
も，ＬａとＳｒとの比率を変更したり，ＣｏもしくはＭ
ｎに代えてＣｒを用いたりあるいはこれらの混合を用い
たりしてもよい。耐熱性があれば他の結晶系のものを用
いてもよい。また，下層１２の金属も，他の種類のもの
でもよい。また，皮膜の形成方法も，プラズマ溶射法に
は限定されない。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，機械的強度や加工性といった金属系素材の長所
を生かしつつ，特に８００〜１０００℃程度の高温域で
長期間にわたって低い電気抵抗を維持できるセパレータ
材が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＯＦＣの概要を説明する図である。

【図２】セパレータ板の表の溝路（空気の流路）を示す
図である。

【図３】セパレータ板の裏の溝路（Ｈ₂の流路）を示す
図である。

【図４】単セル板の断面構造を示す図である。

【図５】本実施の形態のセパレータ板の表面構造を説明
する断面図である。

【図６】本実施の形態のセパレータ板の製造方法を示す
図である。

【図７】プラズマ溶射装置の概要を示す図である。

【図８】抵抗測定のための保持器を示す図である。

【符号の説明】

１セパレータ板１１基材（耐熱金属）１２下層（混合物の中間層）１３上層（導電性セラミックス層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱金属を基材とし，その表面に導電性
セラミックスの表層を有するセパレータ材において，前
記基材と前記表層との間に，前記導電性セラミックスと
金属との混合物の中間層を有することを特徴とするセパ
レータ材。
【請求項２】請求項１のセパレータ材において，前記
導電性セラミックスが，Ｌａ_XＳｒ_1-XＭＯ₃（ＭはＣｏ
またはＭｎ）であることを特徴とするセパレータ材。
【請求項３】請求項１または請求項２のセパレータ材
において，前記中間層の金属が，ＮｉまたはＣｒもしく
はこれらの混合を主成分とするものであることを特徴と
するセパレータ材。