SE528303C2 - Bandprodukt med en spinell- eller perovskitbildande beläggning, elektrisk kontakt och metod att framställa produkten - Google Patents

Description

528 303 l Exempel på där elektriska kontaktrnaterial kan erfara hög korrosivitet och höga tem- peraturer är i tändstift, elektroder, avfall, kol- eller torveldade ångpannor, i srnältug- nar, i fordon (speciellt nära motom), eller i industriella miljöer etc.

Ett annat exempel på en elektrisk kontakt, vilken används vid höga temperaturer och i en korrosiv miljö, är ínterconnectelement för bränsleceller, speciellt fastoxidbräiisle- celler (Solid Oxíde Fuel Cells = SOFC). Det interconnectmaterial som används i bränsleceller ska fungera såsom både separatorplatta mellan bränslesidan och syre/lufisidan liksom strömavtagare för bränslecellen. För att ett interconnectmaterial ska vara en bra separatorplatta måste materialet vara tätt för att undvika gasdifiiision igenom materialet och för att vara en bra strömavtagare måste interconnectmaterialet vara elektriskt ledande och bör inte bilda isolerande oxidskikt på sina ytor.

Interconnectelement kan av exempelvis grafit, keramer eller metaller, ofta rost- fi-itt stål. Exempelvis används ferritiska kromstål som interconnectmaterial i SOFC, vilket de två följande artiklarna är exempel på: “Evaluation of Ferrite Stainless Steels as Interconnects in SOFC) Stacks” av P.B. Friehling och S. Linderoth i the Procee- dings Fifih European Solid Oxide Fuel Cell Forum, Luzern, Schweiz, redaktör J.

Huijsmans (2002) sid 855; “Development of Ferritic F e-Cr Alloy for SOFC separator” av T. Uehara, T. Ohno & A. Toji i the Proceedings Fifth European Solid Oxíde Fuel Cell Forum, Luzem, Schweiz, redaktör J. Huijsmans (2002) sid 281.

I en SOFC-applikation får inte interconnectrnaterialets värmeutvidgning avvika mycket från värmeutvidgning hos de elektroaktiva keramiska material som används såsom anod, elektrolyt och katod i bränslecellstacken. Ferritiska kromstål är mycket lämpliga material för denna applikation, eftersom värmeutvídgriingskoefiicienterna (TEC = thermal expansion coefiïcients) hos ferritiska stål är nära TEC hos de elektro- aktiva keramiska material som används i bränslecellen.

Ett elektriskt kontaktrnaterial som används såsom interconnectelement i en bränslecell kommer att utsättas för oxidation under drifi. Speciellt när det gäller SOFC kan denna oxidation vara skadlig för bränslecellens effektivitet och livslängd. Exempelvis kan det oxidskikt som bildas på interconnectrnateríalets yta växa sig tjockt och kan till och 528 303 med flaga av eller spricka till följd av termisk cykling. Därför ska oxidskiktet ha en god vidhäñning till interconnectnraterialet. Vidare bör det bildade oxidskiktet även ha god eleklrisk ledningsförmåga och inte växa sig alltför tjockt, eftersom tjockare oxidskíkt kommer att leda till en ökad inre resistans. Det bildade oxidskiktet bör även vara kemiskt resistent mot de gaser som används såsom bränslen i en SOFC, dvs inga flyktiga metallinnehållande ämnen så som laomoxihydroxider bör bildas. Flyktiga föreningar så som kromoxihydroxid kommer att förorena de elektroaktiva keramiska materialen i en SOFC-stack, vilket i sin tur kommer att leda till en minskning av bränslecellens effektivitet. I det fall interconnectelementet görs av rostfritt stål finns det vidare en risk för kromutarmning av stålet under bränslecellens livslängd beroende på diffusion av krom från mitten av stålet till det bildade lcromoxidskiktet vid dess yta.

En nackdel med användningen av kommersiellt ferritiskt kromstål såsom intercon- nectelement i SOFC är att de vanligtvis är legerade med små mängder aluminium och/eller kisel som kommer att bilda A120; respektive SiOg vid arbetstemperaturen för SOFC:n. Dessa oxider är-bâda isolerande, vilket kommer att öka cellens elektriska resistans, vilket i sin tur kommer att leda till en sänkning av bränslecellens effektivi- tet.

En lösning på de problem som uppstår när fenitiska stål används såsom intercon- neetrnaterial för SOFC är användning av ferrifiska stål med mycket små mängder Si och Al för att undvika bildningen av isolerande oxidskikt. Dessa stål är vanligtvis även legerade med mangan och sällsynta jordartsmetaller så som La Detta har exem- pelvis gjorts i patentansökan US 2003/0059335, där stålet är legerat (per vikt) med Mn 0,2-1,0 %, La 0,0l-0,4 %, Al mindre än 0,2 % och Si mindre än 0,2 %. Ett annat exempel är i patentansökan EP 1 298 228 A2 där stålet är legerat (per vikt) med Mn mindre 1,0 %, Si mindre 1,0 %, Al mindre 1,0 %, tillsammans med Y mindre 0,5 %, och/eller sällsynta jordartsmetaller (REM) mindre 0,2 %.

I patentansökan US 6 054231 beläggs en superlegering, definierad såsom ett austeni- tiskt rostfiitt stål, legeringar av nickel och krom, nickelbaserade legeringar eller koboltbaserade legeríngaa, först med antingen Mn, Mg eller Zn och sedan med ett 528 303 tjockt skikt, 25 till 125 pm av ytterligare en metall ur gruppen C11, Fe, Ni, Ag, A11, PL Pd, Ir eller Rh. Beläggningen av ett tjockt andra skikt av en dyrbar metall så som Ni, Ag eller Au är inte ett kostnadsproduktívt sätt att skydda redan relativt dyrbara bas- material så som superlegeringar.

US2004/0058205 beskriver metallegeringar, använda såsom elektriska kontakter, som när de oxíderar bildar en mycket ledande yta. Dessa legeringar kan appliceras på ett substrat, så som stål. Den ledande ytan åstadkoms genom att dopa en metall, så som Ti, med en annan metall, så som Nb eller Ta. Vidare appliceras legeringarna enligt US2004/005 8205 på ytan i ett steg och oxideras därefter.

Ingen av de citerade kända teknikerna tillhandahåller ett tillfredsställande elektriskt kontaktrnaterial fiSr användning i korrosiva miljöer och/eller vid höga temperaturer.

Därför är det ett primärt 'syfte att tillhandahålla ett bandmaterial med en låg ytresistans och som är korrosionsresistent, för användning i en elektrisk kontakt.

Ett annat syfte är att tillhandahålla ett material, vilket kommer att upprätthålla sina egenskaper under drift vid långa livslängder, för användning i elektriska kontakter.

Ett vidare syfte är att tillhandahålla material som har en god mekanisk hållfasthet, även vid höga temperaturer, för användning såsom elektriska kontakter i korrosiva miljöer.

Ett ytterligare sy-fie är att tillhandahålla ett kostnadseffektivt material för elektriska kontakter.

Sammanfattning Ett bandsubstrat av ett metalliskt material, företrädesvis rostfritt stål, hellre ferritiskt kromstål, förses med en beläggning som innefattar åtminstone ett skikt av ett metal- liskt material och åtminstone ett reaktivt skikt. I detta sammanhang anses ett reaktivt 528 303 ' skikt betyda ett skikt som består av åtminstone ett grundärnne som bildar en spinell- och/eller en perovskitstruktur med det första skiktets metalliska material när det oxi- deras.

Bandsubstratet kan förses med en beläggning genom godtycklig metod som resulterar i en tät och vidhâfiande beläggning. Beläggningsmetoder kan inkludera gasfasdepone- ring, så som PVD, i en kontinuerlig nille-till-rulle-process. Därefier utformas elektriska kontakter av det belagda bandet genom godtycklig konventionell formningsmetod, så som stansning, pressning eller liknande. Den elektriska kontakten, vilken består av ett belagt band, kan oxideras iöre hopsättning av den elektriska komponenten av vilken den elektriska kontakten utgör en del, eller kan oxideras under drift.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 GDOES-analys av en 1,5 pm tjock CrM-beläggning.

Figur 2 GIXRD-difíïraktogram av oxiderade prover med och utan beläggning.

Figur 3 GDCRD-diflïraktogam av röroxiderade prover med och utan metalliskt skikt.

Detaljerad beskrivning En perovskit- och/eller en spinellsttzkttrr kan utformas på ytan i stället fór en ”traditione ” oxid på metallsubstrat som används såsom elektriska kontakter. Ett belagt bandmaterial produceras genom tillhandahålla ett metalliskt substrat, så som rostfritt stål, företrädesvis ferritisk kromstål med en kromhalt av 15-30 vikt-%.

Bandmaterialsubstratet förses därefter med en beläggning som består av åtminstone två separata skikt. Ett skikt är ett metalliskt skikt som är baserat på Al, Cr, Co, Mo, Ni, Ta, W, Zr eller en legering som är baserad på något av dessa grundämnen, företrä- desvis Cr, Co, Ni, Mo eller legeringar som är baserade på något av dessa grundämnen.

I detta sammanhang avser “baserad på” att grundämnet/legeringen utgör den huvud- sakliga komponenten av sammansättningen, utgör företrädesvis åtminstone 50 vikt-% 528 ÉÛÉ b av sammansättningen. Det andra skiktet är ett reaktivt skikt som består av åtminstone ett grundämne som bildar en perovskit- och/eller en spinellstruktur med det metalliska skiktets grundämne/grundämnen när det oxideras. Beläggningens exakta sammansättning kan skräddarsys för att åstadkomma önskade egenskaper, exempelvis oxidtillväxthastighet.

Det reaktiva skiktet kan vara lokaliserat på endera sidan av skiktet av ett metalliskt material; dvs laminerai mellan substratet och det metalliska skiktet eller ovanpå det första belagda metalliska skiktet. Enligt en föredragen utföringsform består det metal- liska materialet huvudsakligen av ren Cr eller en Cr-baserad legering. När belägg- ningen oxíderas bildas i detta fall en förening med en formel MCrOg och/eller MCr2O4, i vilken M är något av de tidigare nämnda grundämnena från det reaktiva skiktet. I denna föredragna utföringsform består grundämnet M hos det reaktiva skik- tet företrädesvis av något av följande grundämnen: La, Y, Ce, Bi, Sr, Ba, Ca, Mg, Mn, Co, Ni, Fe eller blandningar därav, hellre La, Y, Sr, Mn, Ni, Co och eller blandningar därav.

Beläggningen kan även innefatta ytterligare skikt. Exempelvis kan beläggningen inne- fatta ett första metalliskt skikt, därefter ett reaktionsskikt och slutligen ett ytterligare metalliskt skikt. Denna uttöringsforrn kommer vidare att säkerställa en god kondukti- vitet hos den elektriska kontaktens yta. Av ekonomiska orsaker innefattar belägg- ningen emellertid inte fler än 10 separata skikt, företrädesvis inte fler än 5 separata skikt.

Tjockleken på de olika skikten är vanligtvis mindre än 20 um, företrädesvis mindre än um, hellre mindre än 5 um, helst mindre än l tim. Tjockleken är företrädesvis anpassad till kraven för den avsedda användningen av den elektriska kontakten. Enligt en utföringsfonn är tjockleken på det reaktiva skiktet mindre än den hos det metal- liska skiktet. Detta är speciellt viktigt när det reaktiva skiktet innefattar grundämnen som vid oxidation själva bildar icke-ledande oxider. I detta fall är det viktigt att huvudsakligen hela det reaktiva skiktet/de reaktiva skikten tillåts reagera och/ eller difftmdera in i det metalliska skiktet åtminstone under drift av den elektriska kontak- ten, så att konduktiviteten hos kontakten under drift inte påverkas negativt. 528 303 7 Tjockleken på bandsubstratet kan vara 5 mm eller mindre, företrädesvis mindre 2 mm och helst mindre än l mm. Bandets bredd kan vara upp till 1200 mm, företrädesvis åtminstone 100 mm. Naturligtvis måste tjockleken anpassas till kraven för slutan- vändningen av den elektriska kontakten. En ßrdel med att tillverka ett belagt band enligt föreliggande beskrivning är att både små och stora elektriska kontakter kan utformas av bandet, exempelvis genom pressning eller stansning. Detta gör tillverk- ningsprocessen mer kostnadseffektiv. I vissa fall kan emellertid andra former av substrat vara tillämpliga. Ett exempel där substratet med fördel har formen av en stång är vid applikationen av stödstänger i elektrokemiska celler. Substratet kan även vara i form av en tråd eller rör om den avsedda användningen av de elektriska kontakterna så kräver.

Det belagda bandet kan tillverkas i en styckvislílmande process eller kontinuerlig pro- cess. Av ekonomiska skäl kan bandet emellertid tillverkas i längder av åtminstone 100 m, företrädesvis åtminstone l km, helst åtminstone 5 km, i en kontinuerlig rulle-till- rulle-process. Beläggningen kan anordnas på substratet genom beläggning med det metalliska skiktet och det reaktiva skiktet. Enligt en alternativ utföringsform kan emellertid belâggningen även anordnas genom föroxidation av substratet till en oxidtjocklek av åtminstone 50 nm och därefter belägga med det ytterligare skiktet.

Beläggníngen oxíderas därefter vidare för att åstadkomma spinellen och/eller perovskiten. Denna altemativa utföringsform för att anordna beläggningen på basmaterialet är speciellt tilllämplig när basmaterialet är ferritiskt kromstål, så att den oxid som utfbrmas på ytan är en lcnombaserad oxid.

Beläggningen kan utföras med godtycklig beläggningsprocess som genererar en tunn tät beläggning med god vidhâítning till det underliggande materialet, dvs substratet eller ett underliggande beläggningsskikt. Naturligtvis måste bandets yta rengöras på ett lämpligt sätt före beläggning, exempelvis för att ta bort oljerester och/eller substratets naturliga oxidskikt. Enligt en föredragen utföringsform utförs beläggningen genom användning av PVD-tekniki en kontinuerlig rulle-till-rulle- process, företrädesvis elektronstråleförångriing som kan vara reaktiv eller till och med plasmaaktiverad om så behövs. 528 303 8 Vidare kan bandet vara försett med en beläggning på en sida eller på båda sidor. I det fall belåggníngen är anordnad på bandets båda ytor, kan sammansättningen av de olika skikten på vardera sidan av bandet vara densamma men kan även skilja sig åt, beroende på den applikation i vilken den elektriska kontakten kommer att verka.

Bandet kan beläggas på båda sidor samtidigt eller en sida i taget.

Valfritt utsätts det belagda bandet för ett mellanliggande homogeniseringssteg för att blanda de separata skikten och åstadkomma en homogen beläggning. Homogenise- ringen kan åstadkommas genom godtycklig konventionell värmebehandling under lämplig atmosfär, vilken skulle kunna vara vakuum eller en reducerande atmosfär, så som väte eller blandningar av vätgas och inert gas, så som kväve, argon eller helium.

Det belagda bandet oxideras därefter vid en temperatur över rumstemperatur, företrä- desvis över 100 °C, hellre över 300 °C, så att en perovskit- och/eller en spínellstruktur bildas på bandets yta. Naturligtvis kommer beläggningstj ockleken att öka när belägg- ningen oxideras beroende på spinell- och/eller perovskitbildningen. Oxidationen kan resulterai en fullständig oxidation av belåggningen eller en partiell oxidation av beläggningen, beroende på exempelvis tjockleken på skikten, om belággningen är homogeniserad, och tid och temperatur för oxidationen. I vartdera fallet tillåts de olika skikten av belâggningen att åtminstone partiellt reagera och/eller diffimdera in i varandra, om detta inte görs genom ett mellanliggande homogeniseringssteg.

Oxidationen kan utföras direkt efter beläggning, dvs före utformningen av den elektriska kontakten, efter utformning till formen av slutapplikationen, dvs tillverkningen av den elektriska kontakten av det belagda bandet, eller efter att den elektriska apparaten, exempelvis en bränslecell, har satts ihop, dvs under drift.

Syftet att åstadkomma en perovskit- och/eller en spinellstruktur på bandets yta är att den bildade perovskiten “och/eller spinellen har en mycket lägre resistans jämfört med traditionella oxider av grundåmnena i det metalliska skiktet. Detta kommer i sin tur att leda till en lägre kontaktresistans hos den elektriska kontakten och därför även en bättre effektivitet hos den komponent av vilken den elektriska kontakten utgör en del.

Exempelvis är resistiviteten av CrzOg vid 800 °C ca 7800 Q -em medan resistiviteten för exempelvis La0_g5Sr0,15Cr03 är flera storleksordníngar lägre, nämligen ca 0,01 Q-cm. 528 303 Cl Likaså när det gäller krominnehållande ternära oxider så som spinell och perovskíter antas det att dessa oxider är mycket mindre flyktiga än ren C120: Vid höga temperam- ICT.

Genom att vidare tillhandahålla en perovskit- och/eller spinellstrulrttir på ytan av ett substrat så som rostfritt stål kommer den elektriska kontakten att ha god mekanisk hållfasthet och är billigare att tillverka än exempelvis elektriska kontakter som är helt gjorda av en perovskit- och/eller spinellbaserade keramer.

Likaså: det fan dar suhmief är a: ros-rain stål hämmas mmuafmhihgeh av sub- stratet eftersom det metalliska skiktet kommer att oxidera långt fiâre substratets krom, detta är speciellt tydligt när det metalliska skiktet är Cr eller en Cr-baserad legering.

Därför kommer substratets korrosionsmotstånd inte att reduceras under drifiz.

Dessutom tillåts enligt en valfii uttöríngsform Mn och/eller REM från subslratet att difilmdera in i beläggningen. Detta kan i vissa fall vidare främja bildningen av en perovskit- eller spinellstruktur på ytan. Även små halter av Mn och/eller REM hos subslratet kan påverka bildningen av den slutliga strukturen. Halten Mn i substratet är fhrehaaesvis o,1-s vin-n hanen REM ar ašreuaaesvis o,o1-3 vikt-M, och hahah cri substratet är företrädesvis 15-30 vikt-%. Naturligtvis beror erfordrad halt av Mn och/eller REM på tjockleken på beläggningen. Tj ockare beläggningar fordrar högre halter av Mn och/eller REM. Om exempelvis beläggningen är mindre än 2 um är en halt av 0,l-l vikt-% Mn tillräcklig för att åstadkomma det önskvärda resultatet.

I vissa fall kan det vara tillämpligt att ha en yta av den elektriska kontakten ledande medan den andra ska vara icke ledande, dvs isolerande. I dessa fall kan den belägg- ning som beskrivits tidigare appliceras på en yta och ett elektriskt isolerande material så som A120; eller SiO2 kan appliceras på den andra ytan. Detta kan göras in-line med den elektriskt ledande beläggningen. Enligt ett exempel tillhandahålls en beläggning som innefattar ett metalliskt skikt och ett realctivt skikt på en yta av bandet och en metall vilken kommer att bilda ett isolerande skikt när den oxideras, så som exempel- vis Al, appliceras på den andra ytan av bandet. Det belagda bandet oxideras därefter vilket resulterar i en ledande yta och en isolerande yta.

Såsom ett alternativ till det som beskrivits ovan, kan man applicera beläggningen genom andra processer, exempelvis genom samförångning av beläggningens olika komponenter eller genom elektrokemiska processer.

Exempel på belagda band kommer nu att beskrivas. Dessa ska inte ses såsom begrän- sande utan är endast av belysande natur.

Exempel l Ett rostfritt stàlsubstrat beläggs med en beläggning som består av ett metalliskt skikt och ett reaktivtskikt. Det metalliska skiktet år en Cr eller en Cr-baserad legering. Det reaktiva skiktet inkluderar i detta fall övergångsmetaller, så som Ni, Co, Mn och/eller Fe, om oxiden ska ß en spinellslruktur. Om en perovskitstruknir önskas, innehåller det realctíva skiktet grundämnen från grupp 2A eller 3A av det periodiska systemet, eller REM. Företrädesvis innehåller det realctiva skiktet Ba, Sr, Ca, Y, La och/eller Ce. Om en blandad struktur som inkluderar både en spinell- och en perovskitsnuktm, kan det reaktiva skiktet innehålla grundämnen fiân grupp 2A eller 3A av det perio- diska systemet, eller REM tillsammans med övergångsmetaller. Alternativt tillåts Mn och/eller REM att diflimdera från substratet.

Beläggningen homogeniseras valfritt och oxideras därefter för att bilda den önskade strukturen på ytan. Detta leder till en mycket låg ytresistans hos bandsubstratet.

Likaså är Cr-oxiderna MCIO; och/eller MCr204 som bildades under oxidation mindre flyktiga än ren CrzOg vid höga temperaturer. Detta leder till ett belagt band som är mycket lämpligt att användas såsom kontaktmaterial i korrosiva miljöer även vid höga temperaturer, exempelvis såsom interconnectelement i fastoxidbränsleceller.

Exempel 2 Ett 0,2 mm tjockt bandsubstrat av ett ferritiskt krom rostfritt stål belades. Belägg- ningen homogeniserades för att åstadkomma ett CrM-skikt i vilket M är en blandning av La och Mn. Koncentrationen av Cr i beläggningen är ungefär 35-55 vikt-%, medan 528 303 ll koncentrationen av Mn är ungefär 30-60 vikt-% och koncentrationen av La är 3-4 vikt-%.

Ytan analyserades genom glimurladdningsspeknoskopi (GDOES = Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy). Med användning av denna teknik är det möjligt att studera ytskiktets kemiska sammansättning som en funktion av avståndet från ytan.

Metoden är mycket känslig för små skillnader i koncentration och har en djup- upplösning av några nanometrar. Resultatet av GDOES-analysen av ett 1,5 um tjockt CrM-ytlegeringsslcikt visas i Figur l.

Exempel 3 Två prover av ett ferritiskt kromstål med den nominella sammansättningen, per vikt max 0,050 % C; max 0,25 % Si; max 0,35 % Mn; 21-23 % Cr; max 0,40 % Ni; 0,80~ 1,2 % Mo; max 0,01 % Al; 0,60-0,90 % Nb; små tillsatser av V, Ti och Zr och naturligt förekommande föroreningar tillverkades. Ett av proverna belades med ett 0,1 um tjockt koboltskikt och ett 0,3 pm tjockt Proverna oxiderades i luft vid 850 °C under 168 h före analys. Proverna analyserades genom röntgendifiïraktion med sttykande infall (GIXRD = Grazing Incídence X-Ray Diffraction) med en infallsvin- kel av 0,5°, se figur 2. Det ska påpekas att GDGKD är en ytkärislig difiaktionsmetod och bara den lcristallina fasen av det övre skiktet på det oxiderade stålet analyseras.

Förekcmmande kristallin fas som finns under det övre skiktet som inte nås av de infallartde röntgenstrålarna kommer inte att ses i diffraktogarnmet. Mängden spinell jämfört med kromoxid bildat i det övre skiktet av oxidskiktet hos varje prov jämfördes genom att mäta topp- till bottenintensiteten för reflektionen av C120; (Eskolait) vid 2 theta = 36,7° (3) och dividera den med spinellreflektionens intensitet vid 2, theta ß 45° (4). Förhållandet Eskolait/spinell för de obelagda oxíderade proverna var 9,9 medan förhållandet var 1,0 för det belagda provet. Detta skulle kunna tolkas som en tiofaldig ökning av spinellstrukturení det ytoxidskikt som bildats. I figur 2 är (1)- diflraktogammet det obelagda provet som oxíderat i lufi under 168 h vid 850 °C och (2)-díff'raktogrammet är det belagda provet som oxiderat i luft under 168 h vid 850 °C. 528 303 I l Exempel 4 Tre prover av ett ferrifiskt kromstâl med den nonlinella sammansättningen, per vikt max 0,050 % C; max 0,25 % Si; max 0,35 % Mn; 21-23 % Cr; max 0,40 % Ni; 0,80- l,2 % Mo; max 0,01 % Al; 0,60-0,90 % Nb; liten tillsats av V, Ti och Zr och normalt förekommande föroreningar tillverkades. Två av proverna föroxiderades i luft för att få ett 100 nm tjockt oxidskilct. De föroxiderade provema belades därefter med ett metalliskt skikt. Det metallíska skiktet på prov 2 var ett 300 nm tjockt Ni-skikt och på prov 3 ett 300 nm tjockt Co-skikt. Alla tre proverna oxiderades sedan vidare i lufi vid 850 °C under 168 h före analys. Proverna analyserades genom röntgendiifi-alction med strykande infall (GIXRD) med en infallsvinkel av 0,5°, se figur 3. Det ska påpekas att GIXRD är en ytkänslig diffralctionsmetod och bara den kristallína fasen av det övre skiktet på. det oxiderade stålet analyseras. Förekommande kristallin fas som finns under det övre skiktet som inte nås av de strykande röntgenstrålarna kommer inte att ses i diffiaktogrammet. Mängden spinell jämfört med lcromoxid som bildades i det övre skiktet av oxidskiktet hos varje prov jämfördes genom att mäta topp- till botten- intensiteten för reflektionen av C130; (Eskolaít) vid 2 theta = 36,79 (4) och dela den med intensiteten av spinellens MCrgO4 reflektion vid 2 theta ß 45° (5). Förhållandet Cr2O3/MCr204 för de obelagda oxiderade proverna var 9,9 medan förhållandet för det föroxiderade provet med Ní-skiktet var 1,26 och för det föroxiderade provet med Co- skiktet var förhållandet 0,98. Detta indikerar en 8,5- respektive IO-faldig ökning (av spinellsmilcttiren i det bildade oxidskiktet. Intressant att notera här är att nickelslciktet inte bara bildar mer spinelloxid i skiktet utan även NiO bildas när provet har oxiderats (6). I figur 3 är (lydíffi-aktogrammet det obelagda provet som oxiderat i luft under 168 h vid 850 °C, (2)-difli'aktogrammet är det föroxiderade provet med ett Ni-skikt- prov som oxiderat i luft under 168 h vid 850 °C och (Bydiñraktogrammet är det föroxiderade provet med ett Co-skiktprov som oxiderat i lufi: under 168 h vid 850 °C.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 528 303 IB PATENTKRAV . Bandprodukt att användas såsom elektrisk kontakt bestående av ett metalliskt basmaterial, så som rostfritt stål k ä n n e t e c k n a d därav att den är försedd med en beläggning som innefattar ett metalliskt skikt som är baserat på en metall eller metallegering, och ett reaktivt skikt som innehåller ett grundämne eller en förening som bildar en spinell- och/eller perovskitstniktilr med metallen eller metallegeringen när den oxideras. . Bandprodukt enligt krav l k ä n n e t e c k n a d därav att det metalliska skiktet är baserat på en metall eller metallegering som är vald från den grupp som består av Al, Cr, Co, Mo, Ni, Ta, W, Zr eller metallegeringar som är baserade på något av dessa grundänmen. . Bandprodukt enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d därav att vart och ett av skikten är mindre än 20 pm tjockt. . Bandprodukt enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d därav att den innefattar åtminstone ett ytterligare skikt av en metall eller rnetallegering, företrä- desvis av samma metall eller metallegering som i det andra metall- eller metalle- geringsskiktet. . Bandprodukt enligt något av föregående krav k ä n n e te c k n a d därav att metallbasmaterialet innefattar Mn till en mängd av 0,l-5 vikt-% och/eller REM till en mängd av 0,01-3 vikt-%. . Elektrisk kontakt producerad av en bandprodukt enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a d därav att den efter oxidation har en spinell- och/eller perov- skitstruktur av en metalloxid på en kontaktyta. 10 15 20 25 30 528 303 IH 7. Elektrisk kontakt enligt krav 6 k ä n n e te c k n a d därav att metalloxiden innefattar åtminstone en metall som är vald från den grupp som består av Al, Cr, Co, Ni, Mo, Ta, W och/eller Zr. 8. Metod för att producera en bandprodukt, för användning såsom ett elektriskt kon- taktmaterial, bestående av en beläggning och ett metalliskt basmaterial, k ä n n e- te c k n a d därav att den innefattar följande steg: (i) » ett metalliskt skikt och ett reaktivt skikt som innehåller ett grundämne eller en förening som bildar en spinell- och/eller perovskitstrukttn' med metallen eller metallegeringen när den oxideras, anordnas på det metalliska basmaterialet, (ii) de olika skikten tillåts reagera med varandra eller difflmdera in i varandra, (iii) produkten oxideras varigenom en perovskit och/eller en spinell bildas pâ ytan av produkten. 9. Metod enligt krav 8 k ä n n e t e c k n a d därav att det metalliska skiktet är baserat på en metall eller metallegering som är vald från den grupp som består av Al, Cr, Co, Ni, Mo, Ta, W, Zr eller legeringar som är baserade på något av dessa grundänmen. 10. Metod enligt krav 8 eller 9 k ä n n e t e c k n a d därav att Mn och/eller REM diffunderas från metallbasmaterialet in i beläggningen. 11. Metod enligt något av kraven 82-10 k ä n n e t e c k n a d därav att det metalliska skiktet anordnas på det metalliska basmaterialet genom beläggning. 12. Metod enligt något av kraven 8-11 k ä n n e t e c k n a d därav att det reaktiva skiktet anordnas på det metalliska basmaterialet genom beläggning. 13. Metod enligt något av kraven 8-11 k ä n n e t e c k n a d därav att föreningen, vilken bildar en spinell- och/eller perovskitstruktur med metallen eller metallegeringen när den oxideras, är en oxid. 528 303 IS 14. Metod enligt krav 11 k ä n n e t e c k n a d därav att oxiden anordnas på bandets yta genom föroxidation av substratet till en tjocklek av åtminstone 50 nm.