МНОГОСЛОЙНОЕ ПОКРЫТИЕ

1. Многослойное покрытие, подходящее для нанесения на металлосодержащие поверхности, содержащее по меньшей мере два слоя, в котором как первый слой (3), контактирующий с металлосодержащей поверхностью, так и второй слой (4), контактирующий с окружающей атмосферой, содержат оксид, при этом
m+
2-
указанный первый слой (3) характеризуется значением коэффициента диффузии меченых катионов M, где М является элементом, образующим оксидную пленку на сплаве, а указанный второй слой (4) характеризуется значением коэффициента диффузии меченых ионов кислорода О, которые удовлетворяют следующей формуле:
2
in
a
b
2
ex
M
o
m+
2-
где p(O) представляет собой парциальное давление кислорода, находящегося в равновесии с металлической подложкой, а MO; р(O) представляет собой парциальное давление кислорода в атмосфере, где протекает реакция; D представляет собой коэффициент диффузии меченых катионов металла M в первом слое (3); и D представляет собой коэффициент диффузии меченых ионов О во втором слое (4).
2. Многослойное покрытие по п.1, отличающееся тем, что первый слой (3) содержит оксид со структурой перовскита или флюорита.
4. Многослойное покрытие по п.1 или 2, отличающееся тем, что первый и/или второй слой характеризуется градиентом состава, при этом указанный состав изменяется по толщине слоя.
5. Многослойное покрытие по п.1 или 2, отличающееся тем, что второй слой (4) содержит оксид со структурой шпинели, каменной соли, корунда или вюртцита.
3
6. Многослойное покрытие по п.2, отличающееся тем, что указанная перовскитная структура отвечает формуле ABO, где А выбран из группы, включающей Y, La, лантаноиды, Mg, Ca, Sr, Ba или их смеси, а B выбран из группы, включающей переходные металлы первого и второго длинных периодов Периодической системы элементов, Ce, Al, Ga, Sn, In или их смеси.
2
4
7. Многослойное покрытие по п.5, отличающееся тем, что указанная шпинельная структура отвечает формуле АВО, где A и B представляют собой катионы, выбранные из группы, включающей переходные металлы первого и второго длинных периодов периодической системы элементов, Ce, Al, Ga, Sn, In или их смеси.
8. Многослойное покрытие, подходящее для нанесения на металлосодержащие поверхности, содержащее по меньшей мере два слоя, в котором как первый слой (3), контактирующий с металлосодержащей поверхностью, так и второй слой (4), контактирующий с окружающей атмосферой, содержат оксид, при этом указанный первый слой (3) содержит оксид со структурой перовскита, а указанный второй слой (4) содержит оксид со структурой шпинели, корунда, вюртцита или каменной соли.
9. Многослойное покрытие по п.8, отличающееся тем, что второй слой (4) содержит оксид со структурой шпинели или каменной соли.
3
10. Многослойное покрытие по п.8, отличающееся тем, что указанная перовскитная структура отвечает формуле ABO, где А выбран из группы, включающей Y, La, лантаноиды, Mg, Са, Sr, Ba или их смеси, а B выбран из группы, включающей переходные металлы первого и второго длинных периодов Периодической системы элементов, Ce, Al, Ga, Sn, In или их смеси.
2
4
11. Многослойное покрытие по п.8, отличающееся тем, что указанная шпинельная структура отвечает формуле АВО, где A и B представляют собой катионы, выбранные из группы, включающей переходные металлы первого и второго длинных периодов Периодической системы элементов, Се, Al, Ga, Sn, In или их смеси.
12. Многослойное покрытие по п.8 или 9, отличающееся тем, что первый и/или второй слой являются электропроводными.
13. Многослойное покрытие по п.8 или 9, отличающееся тем, что первый и/или второй слой характеризуется градиентом состава, при этом указанный состав изменяется по толщине слоя.
14. Многослойное покрытие, подходящее для нанесения на металлосодержащие поверхности, содержащее по меньшей мере два слоя, в котором как первый слой (3), контактирующий с металлосодержащей поверхностью, так и второй слой (4), контактирующий с окружающей атмосферой, содержат оксид, при этом указанный первый слой (3) содержит оксид со структурой флюорита, а указанный второй слой (4) содержит оксид со структурой шпинели, корунда, вюртцита или каменной соли.
15. Многослойное покрытие по п.14, отличающееся тем, что первый и/или второй слой являются электропроводными.
16. Многослойное покрытие по п.14 или 15, отличающееся тем, что первый и/или второй слой характеризуется градиентом состава, при этом указанный состав изменяется по толщине слоя.
2
4
17. Многослойное покрытие по п.14, отличающееся тем, что указанная шпинельная структура отвечает формуле ABO, где А и В представляют собой катионы, выбранные из группы, включающей переходные металлы первого и второго длинных периодов Периодической системы элементов, Ce, Al, Ga, Sn, In или их смеси.
18. Способ получения многослойного покрытия по любому из пп.1-17, включающий следующие стадии:
получение первого слоя (3) на металлосодержащей поверхности;
нанесение второго слоя (4) на указанный первый слой (3).
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанные первый и второй слои получают суспензионным методом, методом окраски распылением или методом электрораспыления.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что первый слой (3) получают путем нанесения указанного оксида на металл методом погружения, напыления суспензии, трафаретной печати, центрифугирования, импульсного лазерного осаждения, осаждения из паровой фазы, газопламенного напыления, электрофоретического осаждения или пиролитического напыления и/или второй слой (4) получают методом импульсного лазерного осаждения, осаждения из паровой фазы или плазменного напыления.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что первый слой (3) получают путем:
нанесения металла, соли металла или оксида металла на металлосодержащую поверхность; и
взаимодействия металла поверхности и указанного металла, соли металла или оксида металла с образованием первого слоя (3).
22. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанное покрытие наносят на пористый металл, причем первый слой (3) получают путем:
пропитки металлом, солью металла или оксидом металла;
обеспечения взаимодействия пористого металла с указанным металлом, солью металла или оксидом металла с образованием первого слоя (3).
23. Способ по любому из пп.18-22, отличающийся тем, что второй слой (4) получают путем:
пропитки металлом, солью металла или оксидом металла;
обеспечения взаимодействия указанного металла, соли металла или оксида металла с образованием второго слоя (4) поверх первого слоя (3).
24. Способ по п.21, отличающийся тем, что наносимый металл представляет собой La, Sr или Y.
2
3
2
3
1-x
x
3
25. Способ по п.21, отличающийся тем, что наносимый оксид представляет собой YO, SrO, LaO или LaSrCoO.
26. Применение многослойного покрытия по любому из пп.1-17 в качестве стойкого к окислению многослойного покрытия для материалов на основе металлов, предназначенных для применения при высоких температурах.
27. Применение многослойного покрытия по любому из пп.1-17 в твердооксидных топливных элементах с металлической подложкой.
28. Применение многослойного покрытия по любому из пп.1-17 в твердооксидных электролизерах с металлической подложкой.
29. Батарея твердооксидных топливных элементов, содержащая многослойное покрытие по любому из пп.1-17.
30. Батарея твердооксидных электролизеров, содержащая многослойное покрытие по любому из пп.1-17.