| 主权项 |
1.一种制造具有一抗氧化表面之肥粒不锈钢物品 之方法,该方法包含: 提供一包含铝、至少一稀土金属及16至小于30重量 %铬之肥粒不锈钢,其中稀土金属之总重大于0.02重 量%;以及 修饰该肥粒不锈钢之至少一表面,以使该经修饰表 面在受到高温之氧化用蒙气时发展出一包含铬及 铁且具有一不同于Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3之赤铁 矿结构之富含铝之抗氧化导电性氧化物锈皮。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该氧化物锈皮 之晶格参数ao及co与Fe2O3、Cr2O3及 Al2O3之ao及co 不同。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该至少一经修 饰之表面在750℃至850℃范围内之温度加热于氧化 用蒙气中时发展出该氧化物锈皮。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中该至少一经修 饰之表面在750℃至850℃范围内之温度加热于氧化 用蒙气中达至少100小时时发展出该氧化物锈皮。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该氧化物锈皮 特征为晶格参数ao在4.95至5.04埃之范围内而co在13. 58至13.75埃之范围内。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该氧化物锈皮 特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中修饰该至少一 表面包含电化学修饰该至少一表面。 8.如申请专利范围第6项之方法,其中电化学修饰该 至少一表面包含将该至少一表面电解抛光。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中该经修饰表面 在750℃至850℃范围内之温度加热于氧化用蒙气中 达至少100小时时发展出该氧化物锈皮,且其中该氧 化物锈皮特征为晶格参数ao在4.95至5.04埃之范围内 而co在13.58至13.75埃之范围内。 10.一种制造具有一抗氧化表面之肥粒不锈钢物品 之方法,该方法包含: 提供一包含铝、至少一稀土金属及16至小于30重量 %铬之肥粒不锈钢,其中稀土金属之总重大于0.02重 量%;以及 电化学修饰该肥粒不锈钢之至少一表面。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中电化学修饰 该至少一表面包含将该至少一面电解抛光。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中该至少一经 电解抛光之表面在750℃至850℃范围内之温度加热 于氧化用蒙气中达至少100小时时发展出一包含铁 及铬且具有赤铁矿结构之富含铝之氧化物锈皮,ao 在4.95至5.04埃之范围内而co在13.58至13.75埃之范围 内。 13.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含16以迄19重量%铬。 14.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含至少0.2重量%铝。 15.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含0.2以迄1.0重量%铝。 16.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢内之稀土金属总重大于0.02以迄1.0重量%。 17.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含至少一由铈、镧、钇及铪中选出之稀土金 属。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中该肥粒不锈 钢内之稀土金属总重大于0.02以迄1.0重量%。 19.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含(以重量百分比计)18以迄22之铬、0.4至0.8之 铝及0.02至0.2之REM。 20.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢尚包含(以重量百分比计)高至3之镍、高至3之锰 、高至0.7之矽、高至0.07之氮、高至0.07之碳及高 至0.5之钛。 21.如申请专利范围第11项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含(以重量百分比计)约22之铬、约0.6之铝、铈 及镧,其中铈及镧重量之和约高至0.10。 22.如申请专利范围第1或11项之方法,其中该物品系 由板、片、条、箔、棒、燃料电池互连件、高温 制造设备、高温处理设备、锻烧设备、玻璃制造 设备、玻璃处理设备、及热交换器组件所组成集 团中选出。 23.如申请专利范围第11项之方法,其中该物品为燃 料电池互连件,且该肥粒不锈钢包含16至小于30重 量%铬、至少0.2重量%铝、及至少一稀土金属,其中 稀土金属之总重大于0.02以迄1.0重量%。 24.如申请专利范围第11项之方法,其中将该物品之 该至少一表面电解抛光包含: 将该物品之该至少一表面置于含有电解抛光溶液 及一阴极之浸浴内;以及 将电流通过该物品与该阴极间以使材料自该至少 一表面移除,从而减少该表面之表面粗糙度。 25.如申请专利范围第11项之方法,其中将该至少一 表面电解抛光在受到属固体氧化物燃料电池内特 性操作条件之温度及蒙气时增进该至少一表面之 抗氧化性。 26.如申请专利范围第11项之方法,其中该至少一经 电解抛光之表面在750℃空气中具有以log kp小于-9.1 克2/厘米4小时予以定性之抗氧化性。 27.如申请专利范围第11项之方法,其中该至少一经 电解抛光之表面在850℃空气中具有以log kp小于-8.5 克2/厘米4小时予以定性之抗氧化性。 28.如申请专利范围第10项之方法,其中该至少一经 电化学修饰之表面在受到固体氧化物燃料电池互 连件于燃料电池操作期间所受特性条件之蒙气及 温度时发展出一具有赤铁矿结构之富含铝之氧化 物层。 29.一种制造固体氧化物燃料电池之方法,该方法包 含: 提供至少一互连件,其中该互连件包含一包括铝、 至少一稀土金属及16至小于30重量%铬之肥粒不锈 钢,其中稀土金属之总重大于0.02重量%,且其中该互 连件尚包含至少一经修饰之表面,在受到高温氧化 用蒙气时发展出一包含铬及铁且具有不同于Fe2O3 、 Cr2O3及 Al2O3之赤铁矿结构之富含铝之抗氧 化导电性氧化物锈皮;以及 由该至少一互连件及包含至少一阳极、至少一阴 极、及至少一电解质之额外组件组装该固体氧化 物燃料电池。 30.如申请专利范围第29项之方法,其中该氧化物锈 皮之晶格参数ao及co与Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3之ao 及co不同。 31.如申请专利范围第29项之方法,其中该经修饰之 表面在750℃至850℃范围内之温度加热于氧化用蒙 气中时发展出该氧化物锈皮。 32.如申请专利范围第29项之方法,其中该经修饰之 表面在750℃至850℃范围内之温度加热于氧化用蒙 气中达至少100小时时发展出该氧化物锈皮。 33.如申请专利范围第29项之方法,其中该氧化物锈 皮特征为ao在4.95至5.04埃之范围内而co在13.58至13.75 埃之范围内。 34.如申请专利范围第29项之方法,其中该氧化物锈 皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃。 35.一种制造固体氧化物燃料电池之方法,该方法包 含: 提供至少一互连件,其中该互连件包含一包括铝、 至少一稀土金属及16至小于30重量%铬之肥粒不锈 钢,其中稀土金属之总重大于0.02重量%,且其中该互 连件包含至少一经电化学修饰之表面;以及 由该至少一互连件及包含至少一阳极、至少一阴 极、及至少一电解质之额外组件组装该固体氧化 物燃料电池。 36.如申请专利范围第35项之方法,其中该至少一经 电化学修饰之表面为至少一经电解抛光之表面。 37.如申请专利范围第35项之方法,其中该至少一经 电解抛光之表面在750℃至850℃范围内之温度加热 于氧化用蒙气中达至少100小时时发展出一包含铁 及铬且具有赤铁矿结构之富含铝之氧化物锈皮,ao 在4.95至5.04埃之范围内而co在13.58至13.75埃之范围 内。 38.如申请专利范围第37项之方法,其中该氧化物锈 皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃。 39.如申请专利范围第35项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含16以迄19重量%铬。 40.如申请专利范围第35项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含0.2以迄1.0重量%铝。 41.如申请专利范围第35项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含(以重量百分比计)18以迄22之铬、0.4至0.8之 铝及0.02至0.2之稀土金属。 42.如申请专利范围第35项之方法,其中该固体氧化 物燃料电池为平面型固体氧化物燃料电池。 43.一种肥粒不锈钢,包含铝、至少一稀土金属及16 至小于30重量%铬,其中稀土金属之总重大于0.02重 量%,该肥粒不锈钢尚包含至少一经修饰之表面,该 至少一经修饰之表面在受到高温氧化用蒙气时发 展出一包含铬及铁且具有不同于Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3之赤铁矿结构之富含铝之抗氧化导电性氧 化物锈皮。 44.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该氧 化物锈皮之晶格参数ao及co与Fe2O3、 Cr2O3及 Al2 O3之ao及co不同。 45.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经修饰之表面在750℃至850℃范围内之温度加 热于氧化用蒙气中时发展出该氧化物锈皮。 46.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经修饰之表面在750℃至850℃范围内之温度加 热于氧化用蒙气中达至少100小时时发展出该氧化 物锈皮。 47.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该氧 化物锈皮特征为ao在4.95至5.04埃之范围内而co在13. 58至13.75之范围内。 48.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该氧 化物锈皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃 。 49.如申请专利范围第43项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经修饰之表面为至少一经电化学修饰之表面 。 50.如申请专利范围第45项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电化学修饰之表面为至少一经电解抛光之 表面。 51.如申请专利范围第50项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电解抛光之表面在750℃至850℃范围内之温 度加热于氧化用蒙气中达至少100小时时发展出该 氧化物锈皮,且其中该氧化物锈皮特征为ao在4.95至 5.04埃之范围内而co在13.58至13.75埃之范围内。 52.如申请专利范围第51项之肥粒不锈钢,其中该氧 化物锈皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃 。 53.一种肥粒不锈钢,包含铝、至少一稀土金属及16 至小于30重量%铬,其中稀土金属之总重大于0.02重 量%,且其中该肥粒不锈钢尚包含至少一经电化学 修饰之表面。 54.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电化学修饰之表面为至少一经电解抛光之 表面。 55.如申请专利范围第54项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电解抛光之表面在750℃至850℃加热于氧化 用蒙气中达至少100小时时发展出一包括铁及铬且 具有赤铁矿结构之富含铝之氧化物锈皮,ao在4.95至 5.04埃之范围内而co在13.58至13.75埃之范围内。 56.如申请专利范围第54项之肥粒不锈钢,其中该氧 化物锈皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃 。 57.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含16以 迄19重量%之铬。 58.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含至少 为0.2重量%之铝。 59.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含0.2以 迄1.0重量%之铝。 60.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中在该 肥粒不锈钢中之稀土金属总重大于0.02以迄1.0重量 %。 61.如申请专利范围第53项之方法,其中该肥粒不锈 钢包含至少一由铈、镧、钇及铪中选出之稀土金 属。 62.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中在该 肥粒不锈钢中之稀土金属总重大于0.02以迄1.0重量 %。 63.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含(以重 量百分比计)18以迄22之铬、0.4至0.8之铝、及0.02至0 .2之稀土金属。 64.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,尚包含(以 重量百分比计)高至3之镍、高至3之锰、高至0.7之 矽、高至0.07之氮、高至0.07之碳及高至0.5之钛。 65.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含(以重 量百分比计)约22之铬及约0.6之铝、铈及镧,其中铈 及镧重量之和约高至0.10。 66.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,包含16至 小于30重量%铬、至少0.2重量%铝、及至少一稀土金 属,其中稀土金属之总重大于0.02以迄1.0重量%。 67.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电化学修饰之表面在受到属固体氧化物燃 料电池内特性操作条件之蒙气及温度条件时显现 增进之抗氧化性。 68.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电解抛光之表面在约750℃空气中具有以log kp小于-9.1克2/厘米4小时予以定性之抗氧化性。 69.如申请专利范围第53项之肥粒不锈钢,其中该至 少一经电解抛光之表面在约850℃空气中具有以log kp小于-8.5克2/厘米4小时予以定性之抗氧化性。 70.一种肥粒不锈钢,包含16至小于30重量%铬、至少0 .2重量%铝、及至少一稀土金属,其中稀土金属之总 重大于0.02以迄1.0重量%,该肥粒不锈钢尚包含至少 一抗氧化之经电解抛光表面,在750℃至850℃范围内 之温度加热于空气中时发展出一富含铝之氧化物 层。 71.一种燃料电池,包含: 一阳极; 一阴极; 一在该阳极与该阴极中间之固体电解质;以及一包 含一包括16至小于30重量%铬、至少0.2重量%铝、及 至少一稀土金属之肥粒不锈钢之互连件,其中稀土 金属之总重大于0.02以迄1.0重量%,该肥粒不锈钢尚 包括至少一经修饰之表面,其中该经修饰之表面在 受到高温之氧化用蒙气时发展出一包含铬及铁且 具有不同于Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3之赤铁矿结构 之富含铝之抗氧化导电性氧化物锈皮。 72.如申请专利范围第71项之燃料电池,其中该氧化 物锈皮之晶格参数ao及co与Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3 之ao及co不同。 73.如申请专利范围第71项之燃料电池,其中该至少 一经修饰之表面为至少一经电化学修饰之表面。 74.一种燃料电池,包含: 一阳极; 一阴极; 一在该阳极与该阴极中间之固体电解质;以及一包 含一包括铝、至少一稀土金属及16至小于30重量% 铬之肥粒不锈钢之互连件,其中稀土金属之总重大 于0.02重量%,且其中该肥粒不锈钢尚包括至少一经 电化学修饰之表面。 75.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该至少 一经电化学修饰之表面为至少一经电解抛光之表 面。 76.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该肥粒 不锈钢在750℃至850℃加热于氧化用蒙气中达至少 100小时时发展出一包括铁及铬且具有一赤铁矿结 构之富含铝之氧化物锈皮,ao在4.95至5.04埃之范围 内而co在13.58至13.75埃之范围内。 77.如申请专利范围第76项之燃料电池,其中该氧化 物锈皮特征为标称晶格参数ao=4.98埃而co=13.57埃。 78.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该肥粒 不锈钢包含16至小于30重量%铬、至少0.2重量%铝、 及至少一稀土金属,其中稀土金属之总重大于0.02 以迄1.0重量%。 79.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该肥粒 不锈钢包含(以重量百分比计)18以迄22之铬、0.4至0 .8之铝及0.02至0.2之稀土金属。 80.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该燃料 电池系由固体氧化物燃料电池及平面型固体氧化 物燃料电池中选出。 81.如申请专利范围第74项之燃料电池,其中该燃料 电池系一包含多个电池之燃料电池堆叠,各电池包 含一阳极、一阴极、一电解质以及一互连件,各互 连件将该多个电池以串联方式电连接。 82.一种燃料电池互连件,包含一包括16至小于30重 量%铬、至少0.2重量%铝、及至少一稀土金属之肥 粒不锈钢,其中稀土金属总重大于0.02以迄1.0重量%, 该肥粒不锈钢尚包含至少一修饰表面,其中该经修 饰表面在受到高温之氧化用蒙气时发展出一包含 铬及铁且具有一不同于Fe2O3、 Cr2O3及 Al2O3之 赤铁矿结构之富含铝之抗氧化导电性氧化物锈皮 。 83.一种燃料电池互连件,包含一包括铝、至少一稀 土金属及16至小于30重量%铬之肥粒不锈钢,其中稀 土金属总重大于0.02重量%,且其中该肥粒不锈钢尚 包含至少一电化学修饰表面。 图式简单说明: 图1为一PSOFC堆叠中一部份元件之示意绘图。 图2为暴露750℃(1382℉)空气中500小时后具有铣磨、 研磨、或电解抛光表面之AL 453不锈钢试棒之相片 。 图3为暴露于850℃(1562℉)空气中500小时后具有铣磨 、研磨、或电解抛光表面之AL 453不锈钢试棒之相 片。 图4为暴露于750℃(1382℉)850℃(1562℉)空气中具有电 解抛光表面之AL 453不锈钢试样之时间比重变化(毫 克/平方厘米)作图。 图5为暴露于750℃(1382℉)及850℃(1562℉)空气中500小 时后具有铣磨、研磨、或电解抛光表面之AL 453不 锈钢试样之比重变化(毫克/平方厘米)绘图。 图6为经电解抛光之AL 453不锈钢之氧化性能相较于 标准AL 453不锈钢及仰赖铬氧化物与铝氧化物之形 成而获得抗氧化性之一般性耐热合金之阿瑞尼氏 作图。 图7为制成具有若干不同表面之AL 453不锈钢试样暴 露于800℃(1472℉)空气中之时间比重变化作图。 图8为制成具有若干不同表面之AL 453不锈钢试样暴 露于800℃(1472℉)空气中之时间方根比重变化抛物 线型作图。 图9为经电解抛光之AL 453不锈钢及若干其他耐热合 金与镍底合金试样暴露于800℃(1472℉)空气中之时 间比重变化作图。 图10为若干经电解抛光之包括不同铬位准之肥粒 不锈钢试样暴露于800℃(1472℉)空气中之时间比重 变化作图。 图11为若干经电解抛光之包括不同铝位准之肥粒 不锈钢试样暴露于800℃(1472℉)空气中之时间比重 变化作图。 图12为若干经电解抛光之包括不同稀土元素位准 之肥粒不锈钢试样暴露于800℃(1472℉)空气中之时 间比重变化作图。 图13为若干经电解抛光之包括不同合金化附加物 位准之肥粒不锈钢试样暴露于800℃(1472℉)空气中 250小时后之时间比重变化结果绘图。 |
