Способ нанесения на подложку

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Согоа Соаетския

Социалистическия

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 19Х11.1968 (№ 1258153/24-7) Ч. Кл. H 01пт 27/12

Приоритет 19Х11.1967, М 10255, Швейцария

Комитет но делам изобретений н открытии при Совете Министров, СССР

УДК 621.352.6(088.8) Опубликовано 05.М,1972. Вю.плетень ¹ 18

Дата опубликования описания 23Л 1.1972

Авторы изобретения и заявители

Иностранцы

Эльмют Таннанберже (Австрия) и Пьер Ланаспез (Франция) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ НА ПОДЛОЖКУ

ВЪ|СОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТОПЛ ИВНОГО ЭЛ EMEHTA

ТВЕРДОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

Изобретение относится к области электротехники и касается способа изготовления высокотемпературных топливных элементов с твердым электролитом.

Для повышения удельных электрических характеристик топливных элементов, электролит которых состоит пз слоя керамического материала, проводящего ионы кислорода, необходимо обеспечить минимальную толщину слоя электролита и при этом сохранить непроницаемость его для газов.

Для придания таким слоям яlеханпческой прочности их наносят на подложку либо в виде расплавленных частичек керамического материала с помощью плазменной горелки, либо в виде осажденных частичек из паровой фазы при заданных условиях.

Однако по первому способу невозможно получить очень тонкие газонепронпцаемые слои и такой способ неприменим для подложек с низкой температурой плавления. Второй способ сложен при использовании его для нанесения твердого электролита, например, в виде смеси окиси циркония с добавкой одного илп нескольких стабилизирующих окислов, Кроме того, проведение процесса в паровой фазе предъявляет высокие требования к коррозионной стойкости материалов.

Целью изобретения является обеспечение возможности нанесения твердого электролита пз тугоплавкого керамического материала на подложку высокотемпературного топливного элемента. Для этого материал предварительно нагревают в восстановительной атмосфере до температуры, при которой он становится электропроводным, Затем помещают материал в вакууме на электронроводную подложку и бомбардируют его сфокусированным электроншям лучом, увеличивая энергию пучка до до10 стпжения температуры, близкой к темперагуре плавления материала. При этом подложка имеет потенциал анода системы ускорения электронного луча, а электронный луч перемещается по поверхности бомбардируемого ма15 териала, Пример 1. Для придания электропроводности керамический материал нагревают прн температуре не менее 1500 С в востановнтельном газе, например водороде, в течение не20 сколькиx часов, при парцнальном давлении кислорода в газе не более 10 —" торр.

Пример 2. Для придания электропроводности керакшческпй материал нагревают до

300 С и бомбардируют его при давлении ниже

25 10 — 4 торр электронным лучом, ускоренным прн напряжении 1500 — 2000 в в течение времени, необходимого для передачи материалу количества электричества не менее 10 кд гон/а.

Электронный луч перемещают по спирали, па30 пример, при частоте 1 цикл в секунду, с по341263

Предмет изобретения

CocTrIBJ>Tcëü Я. Лапин

Корректор О. Волкова

Редактор Е. Кравцова

Техред Л. Богданова

:Ь>о>з 194!/!8 Изд. № 832 Тираж 448 Подписное

I>III(ÈÏÏ К.мн>ст> и> дсааи иа»брсте пш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, QК-35, Раушскаи > аб., д. 4/5

Тн»огр>и1>им, пр. Сапунов», 2 стоянпой угловой скоростью 100 об/сек.

Этим достигается более интенсивный нагрев г, центре спирали и получают слой твердого электролита заданного состава.

Подлежащий обработке материал может быть, например, в виде спеченного бруска из

> меси заданного состава и стабилизирующего окисла, либо в виде порошка того же состава, >го и электролит. Материалом подложки мо>ут быть, например, молибден илп вольфрам.

1. Способ нанесения на подложку высокотемпературного топливного элемента твердого электролита из стабилнзированной в кубической фазе окиси циркония путем плазменного напыления тонкого слоя этого материала в вакууме на ускоряющий анод и последующей бомбардировки его сфокусированным пучком электронов с нагревом до температуры, близкой к температуре плавления, с выдержкой

5 при этой температуре до образования слоя заданной толщины, отличаюи1ийся тем, что, с целью нанесения на подложку тугоплавкого керамического материала, г>еред напыление .» производят обработку этого материала, обес10 печпваюшую его электропроводность, например, путем нагрева до 1500 С в атмосфере водорода в течение нескольких часов, а бомбардировку осуществляют с перемещением пучка электронов.

18 о. Способ по и. 1, отличпюгцийся тем, что пучок электронов перемещают по спирали относительно поверхности бомбардируемого материала.