PEMFC用不锈钢极板的电化学表面改性

盛装化学镀溶液的槽一直是用聚丙烯或不锈钢制造的,需定期用稀硝酸钝化,保护其表面不被镀覆,这就限制了镀覆的产量,而且,至少需备两只镀槽保证生产,从而又增加了废酸的量及其处理费用。最近,美国引进了电化学系统,在准确控制的电位下,施加小的外加电流,在不锈钢上产生一层钝化膜,防止化学镀层析出,也无需每天给镀槽退镀。本文叙述了这阳极钝化的系统及其操作理论。

化学镀用不锈钢槽的电化学钝化

双极板是质子交换膜燃料电池的重要的多功能组件。不锈钢材料由于具有良好的耐腐蚀性能成为金属双极板理想的选择,但其表面高电阻的钝化膜会降低电池性能。测定了经过镀铬后再离子氮化的304不锈钢在模拟pemfc环境下的电化学性能,测量了氮化层与碳纸之间的接触电阻。结果表明,该表面改性方法使304不锈钢在模拟pemfc阴极和阳极情况下的钝化电流密度降低,均低于双极板设计标准16!a/cm2;改性后的304不锈钢的接触电阻值降低,电性能得到了提高。

双极板是聚合物电解质膜燃料电池的关键零部件之一。不锈钢材料具有机械强度高、体相电导和热导优良,容易制成薄板并冲压加工成型的特点,满足燃料电池对高体积比功率双极板的诸多要求,但是其大规模应用还需要材料表面能在燃料电池操作条件下具有高耐腐蚀能力和低界面接触电阻。对材料进行表面改性是解决该问题的途径之一。总结了近年来不锈钢表面改性处理的研究进展,分析了氧化物基、金属基、碳/氮化物基、碳基和导电高分子基等涂层的改性效果,并对相应改性不锈钢双极板在燃料电池中的应用进行介绍。

质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面改性研究

医用316l不锈钢植入物植入体内后,体内环境可导致其产生腐蚀和ni离子的析出。利用双放电腔微波等离子体源全方位离子注入设备,采用等离子体源离子注入(plasmasourceionimplantation,psii)和等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition,pecvd)复合工艺在医用316l不锈钢表面沉积类金刚石薄膜,进行表面改性,以提高其在模拟体液环境中的腐蚀阻抗。扫描电子显微镜和原子力显微镜观察发现,薄膜由纳米粒子构成,膜层连续光滑。电化学腐蚀测试表明:采用psii+pecvd复合工艺制备的类金刚石薄膜与316l不锈钢改性体系在(37±1)℃的troyde’s模拟体液中的自腐蚀电位约为120mv,体系的击穿电位超过1.9v,与基体316l不锈钢相比,其热力学稳定性与抗腐蚀性能得到增强,改性效果优于单独的pecvd工艺。

天花吊顶产品的发展,经历了产品材质为硅钙、木材、聚氯乙烯、塑钢、金属等阶段。目前,金属天花吊顶产品占据了高端市场的绝大部分份额。随着科技的发展,人们生活水平的提高,高档、华贵的天花吊顶产品逐渐受到消费者的追捧。随着天花吊顶产品的高消费市场逐渐形成,顺应高消费需求,不锈钢天花吊顶产品应运而生。其中,彩色不锈钢天花吊顶产品

利用阳极极化对304不锈钢阴极板进行表面改性处理,结果表明,改性处理后304不锈钢阴极板的耐腐蚀性能大幅度提高;而其本身的物理性能如光泽、导电性、导热性基本保持不变。将该技术应用于电解锰阴极板处理,可以省掉抛光工序,延长阴极板的使用寿命,降低污染,节约成本。

本文研究304、316l不锈钢复杂腐蚀介质中的电化学腐蚀性能。结果表明：复杂腐蚀介质条件下，随温度升高，2种不锈钢的耐蚀性和抗点蚀能力都会降低．co2的通入对不锈钢的腐蚀过程影响较为复杂．相同腐蚀条件下，2种不锈钢的耐腐蚀能力由强到弱的顺序为：316l、304．

采用电化学方法对低温离子渗碳后的奥氏体不锈钢表面进行了亮化处理。由于不锈钢离子渗碳后的硬化层厚度仅为50μm左右,所以在亮化处理过程中应尽可能减少硬化层的减薄量。实验采用正交试验法对亮化处理的工艺参数进行了优化,并对优化后的工艺参数进行了验证。结果表明,采用优化后的工艺参数对渗碳不锈钢进行亮化处理,不但可以恢复不锈钢原有的颜色,改善其表面质量,而且硬化层的损失很小,不锈钢表面仍具有很高的硬度。

常用不锈钢表面处理技术 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化 处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 1.2.1表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、 焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的 灰黑色氧化皮主要是nicr2o4和nif二种eo4成分，以前一般采用氢 氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对 人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有 二种： ⑴喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色 氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机 添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处 理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较 适用。 1.2.2不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢

为降低质子交换膜燃料电池(pemfc)的生产成本,选择成本低廉、强度高、化学稳定性好的不锈钢材料替代传统的石墨双极板.以304不锈钢为研究对象,采用电化学方法测定其在模拟pemfc环境下的极化曲线和对应于pemfc工作电位下的恒电流极化曲线,用伏安法测量304不锈钢表面氧化膜/钝化膜与碳纸之间的接触电阻.结果表明,在模拟pemfc环境中,304不锈钢钝化电流密度低于16μa/cm2,电流没有出现明显的波动;304不锈钢在模拟pemfc环境中表面生成的钝化膜的接触电阻大于空气中形成的氧化膜的接触电阻.

不锈钢板在生产和装饰材料中得到越来越多的应用,其表面粗糙度对产品质量有着重要影响。研究了不锈钢板的高效电化学机械抛光,介绍了一台由立式铣床改装的电化学机械复合抛光装置,讨论加工电压、磨轮压力与加工效率的关系以及加工电压对表面粗糙度的影响。研究结果表明,电化学机械复合加工可以得到更高的加工效率和更好的加工质量。

电化学抛光对HR-1不锈钢表面的影响

不锈钢的电化学腐蚀与防护 字号：大中小 显示汉语拼音 打印 摘要：本文概述了不锈钢常见的腐蚀类型，分别为均匀腐蚀和局部腐蚀，后 者还可细分为晶间腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀，应力腐蚀破裂等，其中多数腐蚀与 电化学腐蚀有关。同时阐述了极化曲线。同时针对不锈钢的各种腐蚀类型，总结 了不锈钢腐蚀的防护方法。并讨论了利用电化学腐蚀加速的方法来评价不锈钢电 化学腐蚀性能的优缺点。 关键词：不锈钢；腐蚀；电化学腐蚀；防护方法 中图分类号：tf764+.1文献标识码：a文章编号： 不锈钢的不锈特性是由于钢板表面特殊的钝化保护膜，首先简单介绍一下不 锈钢的耐蚀机理，即钝化膜理论。所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以cr(铬) 与氧结合的cr2o3（三氧化二铬）为主的薄膜它是在金属表面形成厚度约100 万分之数mm的非动态皮膜。由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中 腐蚀

牌号性能及使用范围 sus201 浅/中冲拉加工器皿、餐具、保温瓶、水槽、盆、钢制家具、水果盆、花瓶、礼品、煤 气炉、栏杆、户外家具、门把手、管道、装饰管等。 sus202 深冲器皿、滤水器、储藏器、牛奶罐、水槽、洗衣机桶、微波炉、洗碗机、门窗框架、柱 子的包层、公车站、电话亭、管道、装饰管汽车、轮胎盖子、雨刮、配件等。 sus304 具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化 现象,无磁性。广泛用于家庭用品（1、2类餐具）、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴 缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。 sus304l 奥氏体基本钢种，用途最为广泛；耐蚀性和耐热性优良；低温强度和机械性能优良；单相 奥氏体组织，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196--800℃）。 sus316 耐蚀性和高温

常用不锈钢介绍 ： 一、 304国标0cr18ni9,作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械 性能；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃~800℃）。 304l国标00cr19ni10,作为低c的304的钢，在一般状态,其耐蚀性与304钢相似,但在焊接 后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀 性,使用温度-196℃~800℃.应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天 机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件. 304h是奥氏体型不锈耐热钢，具有良好的耐蚀性能和焊接性能，热强性能较好，主要用于 大型锅炉过热器、再热器、蒸气管道、石油化工的交换器 304n国标0cr19ni9n:304n是一种含氮的不锈钢，在304的基础上减少

g4050 02.13建筑用不锈钢 jc125 产品选用技术条件 建筑用不锈钢按其成分和组织结构为三大类，即铁素体不 锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢。不锈钢是指耐蚀性为主要 特性，且铬含量至少为10.5%的钢。 1建筑常用不锈钢的种类及特性 1.1概述 1）铁素体不锈钢：仅含有铬，可提高抗一般腐蚀性能，耐蚀 能力较低，较少用于建筑外部。具有铁素体组织，并且有 磁性。 2）奥氏体不锈钢：不仅含有铬，而且还含有镍或镍及钼。镍 使奥氏体组织稳定，形成奥氏体不锈钢，提高了韧性、延 展性、可焊性和抗还原酸的能力。钼改善抗点蚀和缝隙腐 蚀性能。奥氏体不锈钢的特点在于体现了建筑金属用途的 综合性能，如：良好的耐蚀性、高强度及易加工等，是建 筑外部最常用的不锈钢品种。 3）双相不锈钢：具有奥氏体组织和铁素体组织，含有铬、镍、 钼和氮。氮提高了耐点蚀和缝隙腐蚀，特别

从提高罐式集装箱的原材料——316l不锈钢板表面质量的角度出发,通过对不锈钢冷轧过程中乳化液相关参数的优化,开发了一套适合于罐式集装箱用不锈钢原板的表面质量综合防治技术,并直接应用于现场,获得了良好的效果。

316l不锈钢以其质轻,价廉,易加工成型以及良好的导电导热性能而成为极具潜力的质子交换膜燃料电池双极板材料,但其在电池运行环境中仍有一定缺陷.在阴极条件下不锈钢板易钝化,增加了与碳纸扩散层间的界面接触电阻;而在阳极条件下,则由于金属离子的溶解,污染了膜电极,引起催化剂中毒,从而降低电池输出功率,影响电池性能.本文采用喷涂技术在316l不锈钢表面制备导电石墨涂层,测得其与toray060碳纸的接触电阻为80.6mω·cm2.如果在制备石墨涂层前预镀薄层银,则可使其接触电阻降至19.8mω·cm2.因此,本文利用tafel曲线、恒电位氧化等电化学方法,对该镀银-石墨涂层316l不锈钢与原316l不锈钢和镀银316l不锈钢在模拟质子交换膜燃料电池阴、阳极工作环境条件下的耐腐蚀性能进行了研究.结果表明,镀银不锈钢和镀银-石墨涂层不锈钢较原不锈钢的腐蚀电位分别提高了0.49和0.35v,腐蚀电流密度下降1-2个数量级,维持在10-6-10-7a·cm-2.而镀薄银钢板则因为银层较薄存在微孔,使得部分不锈钢基体外露,形成腐蚀电池而更易于腐蚀.

为提高304不锈钢双极板的耐腐蚀性能,分别采用直流和脉冲电刷镀铅对其表面改性.采用电化学方法测定了改性前后304不锈钢在模拟pemfc环境下的极化曲线,在扫描电镜(sem)下观察了模拟腐蚀后的表面形貌,并用伏安法测量了改性前后304不锈钢的接触电阻.在模拟pemfc环境中,改性后304不锈钢自腐蚀电流密度由10.83μa/cm2下降至6.18μa/cm2.经200h模拟腐蚀后,304不锈钢表面发生点蚀,而改性不锈钢板表面完整,未观察到明显腐蚀.改性后的接触电阻也有所降低.结果表明,电沉积铅能有效提高304不锈钢在模拟pemfc环境中的耐腐蚀性能,可望满足pemfc环境下长期耐腐蚀的要求.

在分析研究电化学机械光整加工机理和工艺特点的基础上,结合不锈钢镜面板自动化生产线的系统功能设计目标,对悬浮电解液的系统功能进行优化设计。研究了电解液循环系统、主盐及添加剂、磨料等因素对效率、质量、成本、环保及自动化程度的影响关系。经过实验研究,开发出了综合性能较优的gd3型悬浮电解液。