KR101220574B1 - Method for forming coating layer of sealing area of solid oxide fuel cell separator - Google Patents
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Abstract
밀봉재와 분리판의 계면반응을 억제하기 위해서, 분리판의 표면에 치밀한 YSZ 코팅층을 제조하는 방법에 관한 것으로서, YSZ 분말 준비하는 단계;
상기 YSZ 분말에 기계적 진동을 인가하고, 이송가스를 주입하여 에어로졸을 발생시키는 단계; 및
상기 에어로졸을 금속 분리판의 표면 중 적어도 밀봉재와의 접촉 표면에 분사하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법을 제공한다.A method for producing a dense YSZ coating layer on the surface of the separator in order to suppress the interfacial reaction between the sealing material and the separator, comprising the steps of preparing YSZ powder;
Applying mechanical vibration to the YSZ powder and injecting a transfer gas to generate an aerosol; And
It provides a method for forming a sealing protective coating layer of the metal separator plate for a solid oxide fuel cell comprising the step of spraying the aerosol on at least the contact surface of the metal separator plate with the sealing material.
Description
본 발명은 고체 산화물 연료전지 분리판의 코팅층 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체 산화물 연료전지 밀봉재와 금속 분리판의 접촉을 차단하여 계면반응을 억제하고, 금속 분리판의 산화물 성장에 의한 단락을 방지하기 위해서, 금속 분리판의 밀봉부에 보초 코팅층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a coating layer of a solid oxide fuel cell separator, and more particularly, to prevent interfacial reaction by blocking contact between a solid oxide fuel cell encapsulant and a metal separator, and short circuit due to oxide growth of the metal separator. In order to prevent the above, the present invention relates to a method of forming a sentry coating layer on a sealing portion of a metal separator plate.
고체 산화물 연료 전지(solid oxide fuel cell; SOFC)는 단위 전지와 분리판으로 이루어진 전기 생성 유닛이 복수개 적층된 구조로 이루어진다. 단위 전지는 전해질막, 상기 전해질막의 일면에 위치하는 양극(공기극)과 전해질막의 다른 일면에 위치하는 음극(연료극)을 포함한다.
The solid oxide fuel cell (SOFC) has a structure in which a plurality of electricity generating units including a unit cell and a separator are stacked. The unit cell includes an electrolyte membrane, an anode (air electrode) located on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode (fuel electrode) located on the other surface of the electrolyte membrane.
상기 공기극에 산소를 공급하고 음극에 수소를 공급하면, 공기극에서 산소의 환원 반응으로 생성된 산소 이온이 전해질막을 지나 음극으로 이동한 후 음극에 공급된 수소와 반응하여 물이 생성된다. 이때 음극에서 생성된 전자가 공기극으로 전달되어 소모되는 과정에서 외부 회로로 전자가 흐르며, 단위 전지는 이러한 전자 흐름을 이용하여 전기 에너지를 생산한다.
When oxygen is supplied to the cathode and hydrogen is supplied to the cathode, oxygen ions generated by the reduction reaction of oxygen at the cathode move through the electrolyte membrane to the cathode, and then react with hydrogen supplied to the cathode to generate water. At this time, electrons flow from the cathode to the external circuit in the process of being consumed by the cathode, and the unit cell uses the electron flow to produce electrical energy.
전해질, 공기극 및 연료극으로 이루어진 연료 전지를 단위 전지(unit cell)라고 하며, 1개의 단위 전지가 생산하는 전기에너지의 양은 매우 제한적이기 때문에 연료전지를 발전에 이용하기 위해서는 단위전지를 직렬로 연결해 놓은 형태인 적층 구조물(스택, stack)을 제작하게 된다. 상기 스택을 형성하기 위해 각각의 단위 전지의 공기극과 연료극을 전기적으로 연결하면서 연료와 공기의 혼합을 막기 위해 분리판을 이용한다. 이러한 분리판의 재질로는 가공성, 가격, 내산화성 및 열팽창계수 등을 종합적으로 고려하여 페라이트계 스테인레스강(Ferritic Stainless Steel)이 널리 사용된다.
A fuel cell composed of an electrolyte, an air electrode, and a fuel electrode is called a unit cell. Since the amount of electrical energy produced by one unit cell is very limited, the unit cells are connected in series to use the fuel cell for power generation. Phosphorus laminated structure (stack, stack) will be produced. In order to form the stack, a separator is used to prevent mixing of fuel and air while electrically connecting the cathode and the anode of each unit cell. As a material of the separator, ferritic stainless steel is widely used in consideration of workability, price, oxidation resistance, and coefficient of thermal expansion.
상기 분리판을 이용하여 적층 구조물을 형성함에 있어서, 연료인 수소 가스와 공기의 혼합을 방지하고, 가스의 누출 방지 및 전지 사이의 절연을 위해서 밀봉재를 사용하게 된다. 상기 밀봉재는 일반적으로 결정화 유리질을 사용하는 것이 일반적이다. 상기 결정화 유리질은 분리판 및 단위전지의 구성소재와 열팽창계수가 비슷한 것을 사용하며, 대표적으로는 Barium-Alumino-Silicate계 결정화 유리를 널리 사용하고 있다.
In forming the laminated structure by using the separator, a sealing material is used to prevent mixing of hydrogen gas and air as fuel, and to prevent leakage of gas and insulation between cells. The sealant generally uses crystallized glass. The crystallized glass material uses a similar thermal expansion coefficient to the components of the separator and the unit cell, and typically uses a barium-alumino-silicate crystallized glass.
상기 고체 산화물 연료전지의 유리 밀봉재의 BaO 성분은 Fe-Cr 계 금속 분리판 소재의 Cr 성분과 고온에서 반응하여, 밀봉재 및 분리판의 접촉면에 BaCrO4 와 같은 화합물을 형성하게 된다. 상기 BaCrO4 와 같은 화합물은 도전성이 있으며, 열팽창계수가 매우 커서 박리할 가능성이 높고, 운전시간이 길어지면 계속 성장하여 밀봉재와 분리판 계면의 기밀성을 파괴시키는 문제가 있다. The BaO component of the glass sealant of the solid oxide fuel cell reacts with the Cr component of the Fe-Cr-based metal separator material at high temperature to form a compound such as BaCrO 4 on the contact surface of the sealant and the separator. Compounds such as BaCrO 4 are conductive, have a high coefficient of thermal expansion, are highly likely to peel off, and continue to grow as the operating time increases, thereby degrading the airtightness of the interface between the sealing material and the separator.
또한 분리판은 서로 다른 분리판과 밀봉 유리에 의하여 전기적으로 절연된 상태인데, Fe, Cr, Mn, 등의 산화물로 구성된 금속 분리판의 산화물이 밀봉재의 측면을 타고 성장하여 서로 연결되면, 스택의 절연이 파괴되어 스택 성능 저하의 원인이 된다.
In addition, the separator is electrically insulated by different separators and sealing glasses. When the oxides of the metal separators composed of oxides such as Fe, Cr, Mn, etc. grow on the sides of the sealing material and are connected to each other, Insulation breaks, causing stack performance degradation.
상기 계면반응을 해결하기 위한 반응으로, 분리판의 표면에 이트리아 안정화 지르코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)를 용사코팅하여 코팅층을 형성하는 기술이 존재한다. 그러나, 상기 용사코팅 기술은 분리판의 두께가 얇을 경우에 휨이 발생하며, 생성된 코팅층이 치밀하지 못하여, 코팅층과 분리판의 계면에서 금속의 산화가 용이하게 발생하여 계면반응을 억제하는 효과가 제한적이라는 문제가 있다.As a reaction for solving the interfacial reaction, there is a technique of forming a coating layer by thermal spray coating of yttria-stabilized zirconia (YSZ) on the surface of the separator. However, in the thermal spray coating technique, when the thickness of the separator is thin, warpage occurs, and the resulting coating layer is not dense, so that oxidation of metal is easily generated at the interface between the coating layer and the separator plate, thereby suppressing the interfacial reaction. There is a problem of being limited.
본 발명의 일측면은 밀봉재와 금속 분리판의 계면반응을 억제하고, 금속 분리판의 산화물이 성장하여 절연이 파괴되는 것을 방지하기 위한 금속 분리판의 밀봉부에 보호 코팅층을 제조함에 있어서, 고온의 열처리 과정 없이 상온 코팅으로 결합력이 우수한 이트리아 안정화 지르코니아(yttria stabilized zirconia, YSZ)층을 형성하는 방법에 관한 것이다.One side of the present invention is to suppress the interfacial reaction between the sealing material and the metal separator, and to prepare a protective coating layer in the sealing portion of the metal separator to prevent the oxides of the metal separator from growing and destroying the insulation. The present invention relates to a method of forming a yttria stabilized zirconia (YSZ) layer having excellent bonding strength with a room temperature coating without heat treatment.
본 발명은 YSZ 분말 준비하는 단계;The present invention comprises the steps of preparing the YSZ powder;
상기 YSZ 분말에 기계적 진동을 인가하고, 이송가스를 주입하여 에어로졸을 발생시키는 단계; 및Applying mechanical vibration to the YSZ powder and injecting a transfer gas to generate an aerosol; And
상기 에어로졸을 금속 분리판의 표면 중 적어도 밀봉재와의 접촉 표면에 분사하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법을 제공한다.It provides a method for forming a sealing protective coating layer of the metal separator plate for a solid oxide fuel cell comprising the step of spraying the aerosol on at least the contact surface of the metal separator plate with the sealing material.
본 발명에 의하면, 유리 밀봉재와 금속분리판의 반응에 의하여 BaCrO4 등이 형성되는 것을 방지하고, 금속 분리판의 Fe, Cr, Mn 산화물이 밀봉재 측면을 통하여 성장하여 연결되는 것을 방지하기 위한 금속 분리판의 유리 밀봉재 접촉부에 치밀한 YSZ 코팅층을 형성하는 것이 가능하다. 또한 종래의 용사 코팅방법에 비해 분리판의 휨 발생을 방지할 수 있고, 분리판의 표면에 샌드 블라스팅을 행할 필요없이 간편하게 코팅층을 형성할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a metal separation plate for preventing the formation of BaCrO4 and the like by the reaction of the glass sealing material and the metal separator plate, and to prevent Fe, Cr, Mn oxide of the metal separator plate from growing and connected through the side of the sealing member. It is possible to form a dense YSZ coating layer on the glass sealing material contact portion. In addition, it is possible to prevent the occurrence of warpage of the separator plate compared to the conventional spray coating method, there is an advantage that can easily form a coating layer without the need for sandblasting on the surface of the separator plate.
도 1은 본 발명의 코팅층 형성과정을 나타낸 순서도임
도 2는 본 발명의 에어로졸 분사 코팅 장치를 나타낸 모식도임.1 is a flow chart illustrating a process of forming a coating layer of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing an aerosol spray coating apparatus of the present invention.
본 발명은 YSZ를 에어로졸 형태로 분사하여, 금속 분리판 표면, 특히 금속 분리판과 밀봉재가 접찹하는 금속 분리판의 밀봉부에 코팅층을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이하, 도 1 및 2를 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 상기 도 1 및 2는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 도 1 및 2에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
The present invention relates to a method for forming a coating layer by spraying YSZ in the form of an aerosol to form a coating on the surface of the metal separator, in particular the seal of the metal separator where the metal separator and the sealing material are in contact. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2 are merely for understanding the present invention, and the present invention is not limited to FIGS. 1 and 2.
먼저, YSZ 분말을 준비한다(110). First, prepare YSZ powder (110).
상기 YSZ 분말을 준비하는 단계는 YSZ를 열처리한 다음 분쇄하여 입도를 조절한다. 상기 YSZ의 조성은 (ZrO2)1-x(Y2O3)x (x=0.03 ~ 0.1)인 것이 바람직하다. 상기 조성을 코팅층으로 사용하는 것은 바륨-알루미노-실리게이트(Barium-Alumino-Silicate)계 유리 밀봉재와의 계면반응이 없으며, 전자전도성이 없기 때문에 금속 분리판 사이를 절연하는 효과가 있기 때문이다.
The preparing of the YSZ powder may be performed by heat treating the YSZ and then grinding to adjust the particle size. The composition of the YSZ is preferably (ZrO 2 ) 1-x (Y 2 O 3 ) x (x = 0.03 to 0.1). Using the composition as a coating layer is because there is no interfacial reaction with a barium-alumino-silicon-based glass encapsulant and there is no electronic conductivity, thereby insulating the metal separator plates.
상기 열처리는 YSZ를 하소 열처리하는 것을 의미한다. 하소 열처리는 사용하는 분말입자의 크기를 조절하는 한편, 수분과 함유된 불순물 제거하기 위함이다.The heat treatment means calcination heat treatment of YSZ. Calcination heat treatment is to control the size of the powder particles used, and to remove moisture and contained impurities.
상기 열처리는 300~1200℃, 바람직하게는 600~1100℃, 보다 바람직하게는 800~1100℃, 더욱 바람직하게는 900~1000℃에서 행한다.
The said heat treatment is performed at 300-1200 degreeC, Preferably it is 600-1100 degreeC, More preferably, it is 800-1100 degreeC, More preferably, it is 900-1000 degreeC.
상기 분쇄를 통해 YSZ분말의 평균입경은 0.2~3㎛, 바람직하게는 0.5~2.0㎛, 보다 바람직하게는 0.7~1.5㎛, 더욱 바람직하게는 0.9~1.1㎛로 한다. 평균입경이0.2㎛ 미만일 경우 고밀도의 코팅층이 형성되지 않고 압축된 분말 형태의 막이 형성되며, 평균 입경이 3㎛를 초과하는 경우에는 분말 내에 존재하는 조대한 입자에 의하여 오히려 기판 혹은 코팅 층이 깍여 나가거나 입자의 충돌 속도가 부족하여 치밀한 코팅층이 잘 형성되지 않는다.
The average particle diameter of the YSZ powder through the pulverization is 0.2 ~ 3㎛, preferably 0.5 ~ 2.0㎛, more preferably 0.7 ~ 1.5㎛, even more preferably 0.9 ~ 1.1㎛. If the average particle diameter is less than 0.2㎛, a high density coating layer is not formed, but a compressed powder film is formed. If the average particle diameter exceeds 3㎛, the substrate or the coating layer is cut off by coarse particles present in the powder. Or the impact rate of the particles is insufficient to form a dense coating layer.
상기 YSZ 분말에 기계적 진동을 인가하면서, 이송가스를 주입하여 에어로졸을 형성시킨다(120). 본 발명에서는 에어로졸 분사법을 이용하여 금속 분리판에 YSZ 코팅층을 형성한다. 상기 에어로졸 분사법에 의하여 금속 분리판 위에 형성되는 YSZ층은 YSZ 분말이 에어로졸 상태로 금속 분리판 표면을 향하여 고속으로 분사되어 충돌하여 형성되기 때문에, 상온에서도 금속 분리판과 강한 결합력을 갖으며, 에어로졸 구성 분말의 결정성을 유지할 수 있다.
While applying mechanical vibration to the YSZ powder, a carrier gas is injected to form an aerosol (120). In the present invention, the YSZ coating layer is formed on the metal separator plate by using an aerosol injection method. The YSZ layer formed on the metal separator plate by the aerosol spraying method is formed by colliding with YSZ powder sprayed at high speed toward the surface of the metal separator plate in an aerosol state, and thus has a strong bonding force with the metal separator plate at room temperature. The crystallinity of the constituent powder can be maintained.
상기 이송가스는 질소, 헬륨 그리고 아르곤 중 어느 하나의 비활성가스를 사용하거나 이러한 가스를 상호 혼합하거나 또는 이러한 가스에 압축공기를 혼합한 혼합 가스를 사용할 수 있다.
The conveying gas may be an inert gas of nitrogen, helium, and argon, mixed with these gases, or mixed gas mixed with compressed air.
상기 에어로졸을 금속 분리판 유리 밀봉재 접촉부 표면에 분사하여(130), 분리판의 표면에 코팅층을 형성시킨다(140).
The aerosol is sprayed on the surface of the metal separator glass
상기 금속 분리판의 재질은 고온 산화에 의한 전기 전도도 감소가 작고, 산화-환원 안정성(redox stability)이 있으며, 열팽창계수가 10~13*10-6/℃ 정도의 소재가 바람직하다. 이와 같이 금속분리판 소재의 열팽창계수를 한정하는 이유는 그 위에 적층 되는 각 세라믹 기능 층 간에 열팽창 계수 차이를 적게하여 각 구성 요소간 열팽창 계수 차이로 인한 기능 층의 박리나 셀의 휨을 방지하기 위함이다.The material of the metal separator is small in electrical conductivity decrease due to high temperature oxidation, has redox stability, and a material having a thermal expansion coefficient of about 10 to 13 * 10 −6 / ° C. is preferable. The reason for limiting the thermal expansion coefficient of the metal separator material is to reduce the thermal expansion coefficient difference between the ceramic functional layers stacked thereon so as to prevent the separation of the functional layer and the warpage of the cell due to the thermal expansion coefficient difference between the components. .
본 발명에서는 이와 같은 특성을 갖는 금속분리판 재질로 페라이트계 스테인리스(Ferritic Stainless Steel)인 Crofer22APU, Crofer22H, ZMG232L 중 어느 1종 또는 Fe-Cr계 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
In the present invention, it is preferable to use any one of ferritic stainless steel, Crofer22APU, Crofer22H, ZMG232L, or Fe-Cr-based alloy as a metal separator material having such characteristics.
상기 에어로졸은 진공상태의 금속 분리판의 표면에 고속으로 분사하여 코팅층을 형성시킨다. 상기 진공상태는 증착챔버(240)와 에어로졸 챔버(210)간의 압력 차이에 의하여 에어로졸이 가속되어 운동에너지를 얻기 위한 것이다. 이때의 진공도는 1~10 Torr 를 유지하는 것이 바람직하다.
The aerosol is sprayed at a high speed on the surface of the metal separator plate in a vacuum to form a coating layer. In the vacuum state, the aerosol is accelerated by the pressure difference between the
본 발명과 같이, 에어로졸을 이용한 코팅층 형성은 용사코팅과 달리 열처리를 행하지 않아도 되므로, 분리판이 산화되거나, 열변형이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 분리판 표면에 샌드 블라스팅에 의한 조도를 부여하지 않아도 되므로, 박판의 금속 분리판에 변형이 발생하지 않고, 일부러 조도를 부여하지 않고도 밀착성이 우수한 코팅이 가능하다는 장점이 있다.
As in the present invention, since the coating layer formed using the aerosol does not have to be heat-treated unlike the thermal spray coating, it is possible to prevent the separation plate from oxidizing or thermal deformation. In addition, since it is not necessary to give roughness by sand blasting to the surface of the separator plate, there is an advantage that the coating is excellent in adhesion without causing deformation to the metal separator plate of the thin plate and deliberately giving roughness.
상기 코팅층의 두께는 1~30㎛, 바람직하게는 2~10㎛, 보다 바람직하게는 2~6㎛인 것이 바람직하다. 상기 코팅층의 두께가 너무 얇으면 계면반응 방지 및 금속산화물의 연결을 차단에 분리하지만 너무 두꺼우면 금속 분리판으로부터 박리할 수 있으므로 최적의 두께가 필요하다.
The coating layer has a thickness of 1 to 30 µm, preferably 2 to 10 µm, and more preferably 2 to 6 µm. If the thickness of the coating layer is too thin, it prevents the interfacial reaction and the connection of the metal oxide to the blocking, but if the thickness is too thick, it can be separated from the metal separator plate, so an optimal thickness is required.
이와 같이 형성된 코팅층은 고체산화물 연료전지 스택에서 금속 분리판과 유리 밀봉재의 계면반응을 억제하고, 금속 분리판의 산화물이 유리 밀봉재의 측면을 타고 성장하는 것을 억제하는 역할을 한다. 따라서 이러한 코팅층이 형성될 경우 고온에서 장기 운전시 연료전지 셀의 성능이 감소되는 비율을 대폭적으로 줄여주는 효과가 있다.
The coating layer formed as described above serves to suppress the interfacial reaction between the metal separator and the glass sealant in the solid oxide fuel cell stack and to prevent the oxide of the metal separator from growing along the side of the glass sealant. Therefore, when such a coating layer is formed, there is a significant effect of significantly reducing the rate at which fuel cell performance decreases during long-term operation at high temperature .
한편, 도 2는 본 발명의 방법을 구현하기 위한 에어로졸을 분산하는 장치의 일예를 나타낸 것이다. 에어로졸 챔버(210)내에 YSZ 분말(211)을 첨가한 후, 기계적 진동수단(220)을 통해 기계적 진동을 부여하고, 이송가스 저장수단(230)으로부터 공급된 이송가스가 주입되어 에어로졸을 형성하게 된다.On the other hand, Figure 2 shows an example of a device for dispersing aerosol for implementing the method of the present invention. After the
상기 에어로졸 챔버(210)내에 주입된 이송가스에 의해 YSZ 분말이 증착 챔버(240)로 이송되고, 분사노즐(241)을 통해 분리판(244)에 분사되어 분리판(244)의 표면에 코팅층을 형성시킨다.
The YSZ powder is transferred to the
상기 에어로졸의 분사는 진공펌프(250)를 통해 진공상태로 유지된 증착챔버(240)내에서 행해진다. 상기 진공펌프(250)은 부스터 펌프와 로타리 진공 펌프로 구성되고, 증착챔버(240)내에 흡입된 에어로졸 중의 이송가스를 배기하는 기능을 함께 수행한다. 따라서, 증착챔버(240)와 에어로졸 챔버(210)의 압력차에 의히애 발생된 에어로졸이 증착챔버(240)로 흡입되어 분사노즐(241)을 통해 고속으로 분사된다.
Injection of the aerosol is performed in the
상기 에어로졸 상태의 YSZ분말이 분사노즐(241)을 통하여 분리판(244)을 향해 고속으로 분사되면, YSZ 분말이 보유한 운동에너지가 분리판(244)에 전달된다. 이때, YSZ 분말은 그 충격으로 인하여 그 입자가 미세하게 분쇄되면서 동시에 변형이 일어나 새로운 결정립이 형성되고 이러한 결정립은 표면적으로 최소화 하고자 변형을 일으키면서 고밀도의 세라믹 코팅층을 형성하게 된다.
When the YSZ powder in the aerosol state is injected at high speed toward the
상기 분리판(244)은 분리판 고정수단(242)에 고정되어, 포지셔너(243)에 의해, X-Y-Z 방향으로 이동될 수 있다. 이를 통해, 분리판(244) 표면에 균일한 코팅층 형성이 가능하다.The
210.....에어로졸 챔버 211.....YSZ
220.....기계적 진동수단 230.....이송가스 저장수단
240.....증착챔버 241.....분사노즐
242.....분리판 고정수단 243.....포지셔너
244.....분리판 250.....진공펌프210 .....
220 ..... mechanical vibration means 230 ..... transport gas storage means
240 .....
242 ..... Separator fixing means 243 ..... Positioner
244 .....
Claims (8)
상기 YSZ 분말에 기계적 진동을 인가하고, 이송가스를 주입하여 에어로졸을 발생시키는 단계; 및
상기 에어로졸을 금속 분리판의 표면 중 적어도 밀봉재와의 접촉 표면에 분사하여 코팅층을 형성하는 단계
를 포함하는 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
Preparing YSZ powder;
Applying mechanical vibration to the YSZ powder and injecting a transfer gas to generate an aerosol; And
Spraying the aerosol on at least one of the surfaces of the metal separator plate to be in contact with the sealing material to form a coating layer
Method of forming a protective coating layer of the sealing portion of the metal separator plate for a solid oxide fuel cell comprising a.
상기 YSZ의 조성은 (ZrO2)1-x(Y2O3)x (x=0.03 ~ 0.1)인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The composition of the YSZ is (ZrO 2 ) 1-x (Y 2 O 3 ) x (x = 0.03 ~ 0.1) sealing method protective coating layer forming method of the metal separator plate for a solid oxide fuel cell.
상기 YSZ를 준비하는 단계는 300~1200℃에서 하소 열처리 및 분쇄하는 것을 포함하는 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The step of preparing the YSZ is a method of forming a protective coating layer of the sealing portion of the metal separator plate for solid oxide fuel cell comprising calcination heat treatment and grinding at 300 ~ 1200 ℃.
상기 YSZ 분말의 평균입경은 0.2~3㎛인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The YSZ powder has an average particle diameter of 0.2 ~ 3㎛ sealing part protective coating layer forming method of a metal separator plate for a solid oxide fuel cell.
상기 이송가스는 질소, 헬륨 및 아르곤 가스로 이루어진 비활성가스 중 1종 이상이거나, 상기 비활성가스에 압축공기를 혼합한 혼합가스인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The conveying gas is at least one of an inert gas consisting of nitrogen, helium, and argon gas, or a mixed gas of compressed air mixed with the inert gas is a sealing portion protective coating layer forming method of the metal separator plate for a solid oxide fuel cell.
상기 에어로졸의 분사는 진공상태에서 행하고, 상기 진공은 1~10Torr인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The spraying of the aerosol is carried out in a vacuum state, the vacuum is 1 ~ 10 Torr sealing part protective coating layer forming method of a metal separator plate for a solid oxide fuel cell.
상기 코팅층의 두께는 1~30㎛인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.
The method according to claim 1,
The coating layer has a thickness of 1 ~ 30㎛ sealing part protective coating layer forming method of a metal separator plate for a solid oxide fuel cell.
상기 금속 분리판은 페라이트계 스테인리스(Ferritic Stainless Steel) 또는 Fe-Cr계 합금인 고체 산화물 연료전지용 금속 분리판의 밀봉부 보호 코팅층 형성 방법.The method according to claim 1,
The metal separation plate is a ferritic stainless steel (Ferritic Stainless Steel) or Fe-Cr-based alloy solid sealing method for forming a protective coating layer of the metal separator plate for a fuel cell.
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