316L不銹鋼雙極板表面Cr及氮化物涂層的制備與性能.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)由于有著諸多優(yōu)越的性能，被認(rèn)為是未來(lái)應(yīng)用前景最好和市場(chǎng)發(fā)展最重要的一種發(fā)電裝置。雙極板是承載著PEMFC重要功能的核心部件之一，占據(jù)了電池組絕大部分的重量及成本。與現(xiàn)有的石墨類雙極板材料相比，金屬類材料在抗氣體滲透能力、機(jī)械強(qiáng)度、規(guī)?；a(chǎn)加工及提高電池的比功率等方面的優(yōu)勢(shì)明顯，但金屬雙極板的腐蝕問(wèn)題一直是制約其應(yīng)用發(fā)展的重要因素。本文主要研究了在316L不銹鋼板表面磁控濺射鉻涂層的沉積工藝，并對(duì)涂層腐蝕

2、性能進(jìn)行了研究;探索Cr涂層表面熔鹽電化學(xué)氮化機(jī)制，先在熔鹽體系中對(duì)不銹鋼雙極板表面進(jìn)行電化學(xué)氮化研究，為在316L不銹鋼表面制備出性能優(yōu)異的Cr/CrxN涂層奠定研究基礎(chǔ)。
　　采用直流磁控濺射技術(shù)在316L不銹鋼雙極板表面沉積Cr涂層，利用掃描電鏡對(duì)316L不銹鋼表面鍍Cr涂層進(jìn)行微觀形貌觀察和分析，結(jié)果表明:當(dāng)濺射電流由0.2A增加到0.25A時(shí)，涂層的表面晶粒尺寸增加;隨著沉積時(shí)間的延長(zhǎng)，316L/Cr涂層更均勻致密。濺射

3、不同時(shí)間的316L/Cr涂層在0.5mol/L H2SO4溶液中浸泡進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試得知:隨著濺射沉積時(shí)間增加，腐蝕電位變大，腐蝕電流密度會(huì)減小;濺射電流為0.25A、時(shí)間為3h的316L/Cr涂層在腐蝕溶液中浸泡768h后，其腐蝕電位仍保持較高，涂層仍保持很好穩(wěn)定性，能有效抑制基體合金的腐蝕。
　　在LiCl-KCl-KNO2熔鹽體系中，采用電化學(xué)方法對(duì)316L不銹鋼表面進(jìn)行氮化工藝研究。首先利用循環(huán)伏安法分析確定氮沉積電位，再采