【手続補正書】
【提出日】平成19年8月24日(2007.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐酸化性表面をもつフェライト系ステンレス鋼の製品の製造方法であって、
少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、少なくとも一種の希土類金属、および16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロムを含むフェライト系ステンレス鋼を用意し、ここで希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超え、そして
高温で酸化性雰囲気に暴露したときに、変性表面が、クロムと鉄とを含み、且つFe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3とは異なるヘマタイト構造を有する、導電性で富アルミニウムの耐酸化性酸化物スケールを成長させるように、フェライト系ステンレス鋼の少なくとも一つの表面を変性して、材料を該表面から除去する、
以上の工程を含む前記方法。
【請求項２】
前記酸化物スケールの格子パラメーターａ0とｃ0が、Fe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3のａ0及びｃ0と異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
750℃〜850℃の温度で酸化雰囲気中で加熱した時に、少なくとも一つの変性表面が酸化物スケールを成長させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
750℃〜850℃の温度で、酸化雰囲気中、少なくとも100時間加熱したときに、少なくとも一つの変性表面が酸化物スケールを成長させる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記酸化物スケールが、4.95〜5.04Åの範囲のａ0と、13.58〜13.75Åの範囲のｃ0の格子パラメーターを有することで特徴づけられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記酸化物スケールが、ａ0＝4.98Åとｃ0＝13.57Åの公称格子パラメーターを有することで特徴づけられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一つの表面を変性することが、少なくとも一つの表面を電気化学的に変性することを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの表面を電気化学的に変性することが、少なくとも一つの表面を電解研磨することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
被覆のない電気化学的に変性された耐酸化性表面をもつフェライト系ステンレス鋼の製品の製造法であって、
少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、少なくとも一つの希土類金属、および16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロムとを含むフェライト系ステンレス鋼を用意し、ここで希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超え、そして
前記フェライト系ステンレス鋼の少なくとも一つの表面を電気化学的に変性して、材料を該表面から除去する、
以上の工程を含む前記方法。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの表面を電気化学的に変性することが少なくとも一つの表面を電解研磨することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの電解研磨表面が、鉄とクロムとを含み、且つ750℃〜850℃の温度で、酸化雰囲気中、少なくとも100時間加熱したときに、4.95〜5.04Åのａ0と13.58〜13.75Åのｃ0のヘマタイト構造をもつ、富アルミニウムの酸化物スケールを成長させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フェライト系ステンレス鋼が、0.2〜1.0重量パーセントのアルミニウムを含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フェライト系ステンレス鋼中の希土類金属の総重量が、0.02重量パーセントを超え1.0重量パーセント以下である、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記フェライト系ステンレス鋼が、セリウム、ランタン、イットリウム及びハフニウムから選択される少なくとも一種の希土類金属を含む、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記フェライト系ステンレス鋼中の希土類金属の総重量が、0.02重量パーセントを超え1.0重量パーセント以下である、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記フェライト系ステンレス鋼が、18〜22重量パーセントのクロム、0.4〜0.8重量パーセントのアルミニウムと、0.02〜0.2重量パーセントのREMとを含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記フェライト系ステンレス鋼が、さらに３重量パーセント以下のニッケル、３重量パーセント以下のマンガン、0.7重量パーセント以下のケイ素、0.07重量パーセント以下の窒素、0.07重量パーセント以下の炭素、及び0.5重量パーセント以下のチタンを含む、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記フェライト系ステンレス鋼が、さらに約22重量パーセントのクロム、約0.6重量パーセントのアルミニウム、セリウム及びランタンを含み、ここでセリウムとランタンとの重量の合計は約0.10重量パーセント以下である、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記フェライト系ステンレス鋼が、16〜19重量パーセントのクロムを含む、請求項１０〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記製品が、板、シート、ストリップ、ホイル、バー、燃料電池内部連絡、高温製造装置、高温取り扱い装置、カ焼装置、ガラス製造装置、ガラス取り扱い装置、熱交換部品からなる群から選択される、請求項１０〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記製品の少なくとも一つの表面を電界研磨することが、電界研磨溶液とカソードとを含む浴中に前記製品の少なくとも一つの表面を設置し、そして前記製品とカソードとの間に電流を通して、少なくとも一つの表面から材料を除去して、前記表面の表面粗度を減少させることを含む、請求項１０〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの表面の電界研磨によって、固体酸化物の燃料電池内で操作条件に特徴的な温度と雰囲気とに暴露したときに、酸化に対して少なくとも一つの表面の耐性を改善する、請求項１０〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも一つの電解研磨表面が、−9.1g2/cm4h未満のlog kpを有することで特徴づけられる、750℃において空気中での耐酸化性をもつ、請求項１０〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも一つの電解研磨表面が、−8.5g2/cm4h未満のlog kpを有することで特徴づけられる、850℃において空気中での耐酸化性をもつ、請求項１０〜２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロム、少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、及び少なくとも一種の希土類金属を含み、希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超え1.0重量パーセント以下であるフェライト系ステンレス鋼の製品の高温耐酸化性を改善する方法であって、前記製品の少なくとも一つの表面を電気化学的に変性して、材料を該表面から除去することを含み、少なくとも一つの電気化学的変性表面は、燃料電池の操作の間に固体酸化物燃料電池内部連絡が暴露される条件に特徴的な雰囲気及び温度に暴露されたときに、ヘマタイト構造を有する富アルミニウム酸化物層を成長させる、前記方法。
【請求項２６】
前記製品の少なくとも一つの表面を電気化学的に変性することが、少なくとも一つの表面を電解研磨することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記フェライト系ステンレス鋼が、0.2〜1.0重量パーセントのアルミニウムを含む、請求項２５又は２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記フェライト系ステンレス鋼が、セリウム、ランタン、イットリウム及びハフニウムから選択される少なくとも一種の希土類金属を含む、請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記フェライト系ステンレス鋼が、18〜22重量パーセントのクロム、0.4〜0.8重量パーセントのアルミニウム、及び0.02〜0.2重量パーセントの希土類金属を含む、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記フェライト系ステンレス鋼が、16〜19重量パーセントのクロムを含む、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
固体酸化物燃料電池の製造法であって、
少なくとも一つの内部接続を用意し、ここで前記内部接続は、少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、少なくとも一種の希土類金属、及び16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロムを含むフェライト系ステンレス鋼を含み、ここで希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超え、ここで前記内部接続はさらに、高温で酸化性雰囲気に暴露したときに、クロムと鉄とを含み、且つFe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3とは異なるヘマタイト構造をもつ導電性の富アルミニウム耐酸化性酸化物スケールを成長させる、少なくとも一つの変性表面を含み、そして
少なくとも一つのアノード、少なくとも一つのカソード、および少なくとも一つの電解質を含む追加の要素と前記少なくとも一つの内部接続から固体酸化物燃料電池を組み立てる、
以上の工程を含む前記方法。
【請求項３２】
前記酸化物スケールの格子パラメーターａ0及びｃ0が、Fe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3のａ0及びｃ0と異なる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記変性表面が、750℃〜850℃の温度で酸化雰囲気中で加熱したときに酸化物スケールを成長させる、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記変性表面が、酸化雰囲気中、750℃〜850℃の温度で少なくとも100時間加熱したと
きに酸化物スケールを成長させる、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記酸化物スケールが、4.95〜5.04Åのａ0及び13.58〜13.75Åのｃ0とを有することで特徴づけられる、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記酸化物スケールが、公称格子パラメーターａ0＝4.98Åとｃ0＝13.57Åとを有する
ことで特徴づけられる、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
固体酸化物燃料電池の製造法であって、
少なくとも一つの内部連絡を用意し、前記内部連絡は、少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、少なくとも一種の希土類金属、および16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロムを含むフェライト系ステンレス鋼を含み、ここで希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超え、前記内部連絡は少なくとも一つの電気化学的変性表面を含み、そして
少なくとも一つのアノード、少なくとも一つのカソードと少なくとも一つの電解質とを含む追加の要素と少なくとも一つの内部連絡とから固体酸化物燃料電池を組み立てる、
以上の工程を含む前記方法。
【請求項３８】
少なくとも一つの電気化学的変性表面が少なくとも一つの電解研磨表面である、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
少なくとも一つの電界研磨表面が、鉄とクロムとを含み、且つ酸化雰囲気中、750〜850℃の温度に少なくとも100時間加熱したときに4.95〜5.04Åのａ0と13.58〜13.75Åのｃ0
のヘマタイト構造をもつ富アルミニウム酸化物スケールを成長させる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記酸化物スケールが、公称格子パラメーターａ0＝4.98Åとｃ0＝13.57Åとを有する
ことで特徴づけられる、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記フェライト系ステンレス鋼が0.2〜1.0重量パーセントのアルミニウムを含む、請求項３７〜４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記フェライト系ステンレス鋼が、16〜19重量パーセントのクロムを含む、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記フェライト系ステンレス鋼が、18〜22重量パーセントのクロム、0.4〜0.8重量パーセントのアルミニウムおよび0.02〜0.2重量パーセントの希土類金属を含む、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記固体酸化物燃料電池が平坦な固体酸化物燃料電池である、請求項３７〜４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
少なくとも0.2重量パーセントのアルミニウム、少なくとも一種の希土類金属、および16重量パーセント以上で30重量パーセント未満のクロムを含み、希土類金属の総重量は0.02重量パーセントを超えるフェライト系ステンレス鋼であって、前記フェライト系ステンレス鋼はさらに電気化学的に変性されて材料が除去された少なくとも一つの表面を含む、前記フェライト系ステンレス鋼。
【請求項４６】
高温で酸化性雰囲気に暴露したときに、前記少なくとも一つの変性表面は、クロムと鉄とを含み、且つFe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3とは異なるヘマタイト構造をもつ導電性の富アルミニウム耐酸化性酸化物スケールを成長させる、請求項４５に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項４７】
酸化物スケールの格子パラメーターａ0及びｃ0が、Fe2O3、アルファCr2O3及びアルファAl2O3のａ0及びｃ0と異なる、請求項４６に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項４８】
少なくとも一つの変性表面が、酸化性雰囲気中、750℃〜850℃の温度で加熱したときに酸化物スケールを成長させる、請求項４５〜４７のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項４９】
前記少なくとも一つの変性表面が、酸化性雰囲気中、750℃〜850℃の温度に少なくとも100時間加熱したときに酸化物スケールを成長させる、請求項４５〜４７のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５０】
前記酸化物スケールが、4.95〜5.04Åのａ0及び13.58〜13.75Åのｃ0を有することで特徴づけられる、請求項４６〜４９のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５１】
前記酸化物スケールが、公称格子パラメーターａ0＝4.98Å及びｃ0＝13.57Åを有する
ことで特徴づけられる、請求項４６〜４９のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５２】
少なくとも一つの電気化学的変性表面は、少なくとも一つの電解研磨表面である、請求項４５〜５１のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５３】
0.2〜1.0重量パーセントのアルミニウムを含む、請求項４５〜５２のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５４】
前記フェライト系ステンレス鋼中の希土類金属の総重量が、0.02重量パーセントを超え1.0重量パーセント以下である、請求項４５〜５３のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５５】
前記フェライト系ステンレス鋼が、セリウム、ランタン、イットリウム及びハフニウムから選択される少なくとも一種の希土類金属を含む、請求項４５〜５４のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５６】
18〜22重量パーセントのクロム、0.4〜0.8重量パーセントのアルミニウムおよび0.02〜0.2重量パーセントの希土類金属を含む、請求項４５〜５５のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５７】
さらに３重量パーセント以下のニッケル、３重量パーセント以下のマンガン、0.7重量パーセント以下のケイ素、0.07重量パーセント以下の窒素、0.07重量パーセント以下の炭素および0.5重量パーセント以下のチタンを含む、請求項４５〜５６のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５８】
約22重量パーセントのクロム及び約0.6重量パーセントのアルミニウム、セリウム及びランタンを含み、セリウムとランタンとの重量の合計は約0.10重量パーセント以下である、請求項４５〜５７のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項５９】
16〜19重量パーセントのクロムを含む、請求項４５〜５７のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項６０】
少なくとも一つの電気化学的変性表面が、固体酸化物燃料電池における操作条件に特徴的な雰囲気及び温度条件に暴露したときに優れた耐酸化性を示す、請求項４５〜５９のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項６１】
少なくとも一つの電解研磨表面が、−9.1g2/cm4h未満のlog kpを有することで特徴づけられる、空気中750℃での耐酸化性をもつ、請求項５２〜６０のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項６２】
少なくとも一つの電解研磨表面が、−8.5g2/cm4h未満のlog kpを有することで特徴づけられる、空気中850℃での耐酸化性をもつ、請求項５２〜６１のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項６３】
請求項４５〜６２のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼を含む製品。
【請求項６４】
前記製品が燃料電池、固体酸化物燃料電池、平坦な酸化物燃料電池、燃料電池内部接続、高温製造装置、高温取り扱い装置、カ焼装置、ガラス製造装置、ガラス取り扱い装置及び熱交換部品から選択される、請求項６３に記載の製品。
【請求項６５】
アノード、カソード、前記アノードとカソードとの間の固体電解質、及び請求項４５〜６２のいずれか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼を含む内部接続を含む燃料電池。
【請求項６６】
前記燃料電池が、固体酸化物燃料電池及び平坦な固体酸化物燃料電池から選択される、請求項６５に記載の燃料電池。
【請求項６７】
前記燃料電池が、複数の電池を含む燃料電池スタックであり、それぞれの電池は、アノード、カソード、電解質および内部連絡を含み、前記内部連絡は複数の電池を電気的に直列に接続する、請求項６５又は６６に記載の燃料電池。