金属支撑型燃料电池(MS-SOFC)是第三代燃料电池,采用金属作为阳极支撑体,有效地降低了电池的工作温度,具有十分广阔的应用前景。但是其连接问题制约了工业化应用,所以本文开发了一种基于Sn中间层的瞬时液相连接方法,满足其低温连接高温使用的需求。为了保护铁素体不锈钢,同时为了连接需要,利用电镀方法在铁素体不锈钢表面制备镍层,并观察其表面三维片状形貌,分析了电镀镍层的物相。探究了工艺参数的影响:随着电镀时间的增加,镀层厚度也随之呈线性增加,电镀时间为7min时电镀镍层均匀致密,适合进行瞬时液相连接。为了提高镀层结合强度,随后对其进行了热处理,热处理温度在400℃以上时镀层的片状形貌发生明显变化;热处理时间在1h以上时镀层结构发生粗化变形乃至消失。因此后续试验中选择电镀时间为7min;热处理温度为400℃,保温时间为1h。采用纯Sn中间层对电镀Ni的Crofer铁素体不锈钢进行了瞬时液相连接,并且在400℃,60min的参数形成了Ni3Sn4化合物接头。对连接接头进行SEM形貌观察,随后进行线扫描分析;使用透射电子显微镜观察形貌,同时对其进行衍射斑点分析,计算确认反应产物为Ni3Sn4,中间产物为Ni3Sn2。探究了工艺参数对连接接头的影响:控制连接温度为300℃改变保温时间,发现保温时间60min的接头质量最佳,此时化合物层厚度超过10μm;控制保温时间为60min改变连接温度,发现连接温度400℃的接头质量最佳。对Fe、Ni、Sn之间的元素扩散以及金属间化合物的形成机制进行了探究。采用ABAQUS有限元分析软件对不同连接温度及不同工作温度下的接头进行表征,探究了连接温度和工作温度对接头残余应力的影响规律。随着连接温度的增加,连接接头的残余应力随之线性增加;随着工作温度的升高,连接接头中的残余应力也不断增加。