| 초록 |
고체산화물 연료전지(SOFC)용 금속분리판은 단전지들을 전기적으로 연결하는 동시에 연료와 공기를 분리하는 SOFC 스택의 중요 부품이다. 그러나, 금속분리판은 일반적으로 고온 산화분위기에서 산화되어 분리판의 계면저항이 증가할 뿐만 아니라, 장기 운행 시 공기극에 Cr 피독 현상을 일으켜 SOFC 성능 열화의 원인을 제공한다. 상기 문제점을 보완하기 위한 방안들 중 하나가 내산화성을 가지는 금속분리판을 개발하는 것이다. 희토류 원소를 금속분리판에 첨가 시, 고전도성 산화피막 형성 및 Cr 휘발 억제 등의 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 희토류 산화물이 분산된 페라이트 강으로 제조된 금속 분리판 소재를 개발하여 그 특성을 연구하였다. 상용 페라이트 강(SUS430) 분말에 0.5, 1, 3 및 5 wt.%의 La2O3 마이크로, 나노 분말을 첨가하여, 볼-밀링을 통해 혼합물을 제조하였다. 제조된 분말들은 1400℃의 환원 분위기에서 소결하였으며, SEM을 이용하여 소결체의 미세구조 및 첨가원소의 분산도 등을 분석하였다. 그 후 소결체의 열적, 전기적 특성을 분석하였으며, 소재의 내산화성을 평가하기 위하여, 제조된 소결체들에 대하여 800℃에서 1,000시간 동안 장기 산화 시험을 수행하였다. 5wt.% 나노 크기의 La2O3가 분산된 페라이트 강 소재는 800oC, 산화분위기에서 10.66 mΩcm2의 낮은 면저항 값을 보였으며, 1,000시간 동안 우수한 안정성을 나타냈다. |
