2025-04-15
双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)中重要的多功能(如分隔反应气体、集流导电等)组件之一,它不仅占整个电池组重量的70%—80%和几乎全部体积,而且在电池组的生产成本中也占据相当大的比例。石墨因良好的化学稳定性和导电性而被广泛地用作双极板材料,但成本高及脆性大阻碍了其制作低体积燃料电池和广泛市场应用。金属是具有较高的强度、导热性和气密性的良导体。同时,金属相对更易于机加工成薄板以生产低成本和低体积的PEMFC电池组。因此,金属成为有力的代替者。本文详细评述了不锈钢、钛、铝及其合金以及镍基合金双极板的耐蚀性和接触电阻,并分析了采用表面改性方法制备的具有金属基涂层和碳基涂层的双极板性能的最新研究进展,在此基础上明确了采用金属双极板存在的问题以及其表面改性方面的发展方向。
用电弧离子镀膜技术通过改变n2流量的方法,在质子交换膜燃料电池(pemfc)中用不锈钢双极板表面沉积一系列不同n含量的crnx改性薄膜,对薄膜的成分、结构与接触电阻、耐蚀性能进行了测试。结果表明,沉积crnx薄膜能够明显改善双极板的表面性能,并且其性能随着薄膜中n含量的变化而变化。与原始不锈钢相比,接触电阻降低1个数量级,耐腐蚀性能提高2个数量级。其中n含量为46.2%时,接触电阻降低到了11.8mω·cm(20.8mpa夹紧力);n含量为50.5%时,极化电流降低到10-7a/cm(2电极电位为0.6v)。分析表明,双极板处理后性能的改善与电弧离子镀薄膜的致密度较高,以及薄膜的成分、结构随薄膜中n含量的变化有关。
极板材料及其相关技术是质子交换膜燃料电池(pemfc)技术的核心之一,其性能高低对燃料电池的性能和成本都有着直接影响。通过电化学方法,对不锈钢金属极板进行表面改性处理;应用腐蚀性能实验、界面接触电阻测试和x射线光电子光谱(xps)分析等方法,研究了表面改性对不锈钢金属极板性能的影响。实验结果表明:电化学表面改性技术可以使不锈钢金属极板表面形成的氧化膜更薄,降低其界面接触电阻;有利组分cr的含量及其高价化合物cro3增加,不利组分fe的含量减少,使极板耐腐蚀性能得到提高,经过在pemfc模拟阴极/阳极环境条件下1000h耐久性评价后,腐蚀电流为10-6a·m-2数量级;因此电化学表面改性的不锈钢金属极板是pemfc极板材料的一种良好选择。
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。
提出采用膨胀石墨对石墨/酚醛树脂复合板进行表面改性,改性后复合板的体积电阻和接触电阻都有显著降低。考察了膨胀石墨的膨胀体积、膨胀石墨层厚度等因素对膨胀石墨改性复合板的接触电阻和体积电阻的影响。结果表明,膨胀石墨的膨胀体积是影响膨胀石墨改性复合板体积电阻和接触电阻的重要因素。随膨胀石墨层厚度增加,接触电阻先减小而后趋于不变。复合板中酚醛树脂含量越高,采用膨胀石墨表面改性对降低复合板的体积电阻和接触电阻的效果越显著。
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.
质子交换膜燃料电池的组装设计及方法对电池性能的优劣,有着非常重要的影响。燃料电池在组装时,由于受到螺栓锁紧时外力的作用,各组件之间容易产生变形。针对锁紧螺栓个数及位置,采用有限元ansys/workbench分析软件建立单质子交换膜燃料电池模型,对螺栓锁紧所造成的双极板内部位移变化情况进行数值模拟,获得双极板沿给定路径的位移变形分布和翘曲度情况,对比分析了锁紧螺栓数目及位置对双极板翘曲变形的影响,得出了最佳锁紧螺栓个数及位置,并提出了一种能提高质子交换膜燃料电池性能的封装方案。
用xrd分析了添加羟基硅酸镁金属抗磨修复材料的成分,比较了45钢-45钢摩擦副在50cc机油及其与修复材料共同润滑下摩擦系数的变化规律,并测试了摩擦副质量随时间的变化趋势以及改性层的显微硬度。结果表明,修复材料中的主要成分mg3si2o5(oh)4是形成摩擦副表面改性层的主要物质;在50cc机油中加入不同含量的修复材料后摩擦系数均明显降低,且当修复材料含量为10%(φ)时,摩擦系数达到最小值0.0487,较仅用机油润滑时降低了61.04%;15h后,上、下摩擦副质量均随时间的延长而增加;表面改性层的显微硬度均值达404.96hv,较基体硬度提高了2倍。
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。
高岭土表面改性 (化学与环境工程学院学硕2014140920020田敏) 摘要:高岭土是一种重要的工业矿物,在造纸、陶瓷、橡胶、油漆、塑料、涂料、 耐火材料等领域得到广泛的应用,但在用作填料和涂料等时需要进行表面改性处 理。本文主要介绍高岭土表面改性方法、改性效果的表征和应用。常用的高岭土 表面改性方法有煅烧改性和偶联剂改性;高岭土表面改性效果表征方法主要有沉 浮法、活化指数法、材料性能测定法。 关键词:高岭土、表面改性、偶联剂 正文: ―高岭土(kaolin)‖一词来源于中国江西景德镇高岭村产的一种可以制瓷的白 色粘土而得名。高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘 土和粘土岩。质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性 等性质。将高岭土用物理、化学或机械方法进行表面改性处理,改变其表面的物 理化学性质(如表面晶体结构、官能
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.
教育训练教材 课时:2h版次:1.0主题: 金属表面处理后之检验方法 适用对象: 教官:寻孔成日期: 一.电镀五彩锌(分挂镀与滚镀) 1.外观 1.1镀层结晶均匀,细致,连续. 1.2不允许:镀层粗糙,麻点,黑点,起泡,剥落和严重条纹,钝化膜疏松起粉及严重的钝 化液痕迹,局部无镀层,手印,露白锌. 1.3钝化膜颜色:彩色钝化膜应是带有绿色和紫色色彩的光亮彩虹色,白色钝化膜应 是带有光泽的青白色或是蓝白色,黑色钝化(氧化)膜应是均匀的黑色. 2.膜厚 2.1每一试样测取10个点(滚镀试样可只取3至5个点)测量. 2.2平均膜厚应在8~12μm范围以内,最低电位区域(如槽内)不低于5μm(注:零件膜厚: 凡直径为20mm的球不能接触到的区域,其膜厚不作要求). 2.3
本文主要从金属表面合金化、金属光整加工技术、表面涂层制备工艺三方面介绍了当前金属材料表面改性和强化技术的应用和发展态势,指出表面改性及强化技术是充分发挥金属材料潜力、拓展其应用领域的一条行之有效的途径。
0前言镁合金重量轻、比强度高,弹性模量小、刚性好、抗震力强,抗电磁干扰及屏蔽性好,且有色泽鲜艳、美观等优点,从而在实际中被大量应用。但其防腐、耐磨性较差使其应用范围受到了限制。解决镁合金腐蚀和磨损问题是提高镁合金的使用寿命,拓宽镁合金的应用范围的关键问题,因此在实际应用中对它们进行必要的表面改性处理以增强其性能,成为必不可少的一环。冷喷涂是一种新的表面改性处理方法。在实际操作中,冷喷涂能
........ 参考.资料 金属表面处理检验规范 1适用范围 本规范适用于品质部门对电镀、氧化、化学处理、喷塑、喷漆、喷砂、拉丝等金属表面处理一 般检验。 2术语和定义 2.1a级表面:在使用过程中总能被客户看见的部分(如:面壳的正面和顶面,后壳的顶面,手柄, 透镜,按键及键盘正面,探头整个表面等)。 2.2b级表面:在使用过程中常常被客户看见的部分(如:面壳的左右侧面,底壳或后壳的左右侧 面及背面等)。这些表面允许有轻微不良,但是不致引起挑剔客户不购买产品。 2.3c级表面:在使用过程中很少被客户注意到的表面部分(如:面壳的底面,底壳或后壳的底面, 内部零件表面)。此表面的外观缺陷应合理而且不至于给客户觉得该产品质量不佳。 2.4金属表面:包括电镀、氧化、钝化等表现为金属质感的表面,非喷涂表面。 2.5基材花斑:电抛光、电镀或氧化前因基体材
修订日期:214-12-16金属产品喷涂产品检验规范页数:第1页,共8页 1.0目的 规定了金属零部件喷涂标准的朮语﹑技朮要求﹑试验方法﹑检验规则等, 其最终目的在于满足最终客户对视觉﹑触觉的要求 2.0范围 本文件适用于喷粉生产质量检验。 3.0定义 3.1a级表面:能直接正视的外部表面和全部需丝印的表面; 3.2b级表面:不明显的外部表面和开启门后能看见的内部表面; 3.3c级表面:不易察看的内部和外部表面; 3.4起泡:涂层局部粘附不良引起涂膜浮起; 3.5针孔:涂层表面上可看见类似针刺成的微小孔; 3.6桔皮:喷涂涂料产生的凸凹,象桔皮一样的斑点; 3.7异物:空气中灰尘,喷涂机污物等杂物; 3.8凹痕:喷涂前基材上的伤痕使涂装后该处出现凹陷; 3.9浅划痕:涂层表面有伤痕,但看不见底层表面; 3.10深划痕:涂层表面有伤
职位:铁路工程材料员
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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