PEMFC金屬雙極板及其表面改性

雙極板是質(zhì)子交換膜燃料電池的重要的多功能組件。不銹鋼材料由于具有良好的耐腐蝕性能成為金屬雙極板理想的選擇,但其表面高電阻的鈍化膜會降低電池性能。測定了經(jīng)過鍍鉻后再離子氮化的304不銹鋼在模擬pemfc環(huán)境下的電化學(xué)性能,測量了氮化層與碳紙之間的接觸電阻。結(jié)果表明,該表面改性方法使304不銹鋼在模擬pemfc陰極和陽極情況下的鈍化電流密度降低,均低于雙極板設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)16!a/cm2;改性后的304不銹鋼的接觸電阻值降低,電性能得到了提高。

質(zhì)子交換膜燃料電池不銹鋼雙極板表面改性研究

表面改性技術(shù)

提出采用膨脹石墨對石墨/酚醛樹脂復(fù)合板進(jìn)行表面改性,改性后復(fù)合板的體積電阻和接觸電阻都有顯著降低?？疾炝伺蛎浭呐蛎涹w積、膨脹石墨層厚度等因素對膨脹石墨改性復(fù)合板的接觸電阻和體積電阻的影響。結(jié)果表明,膨脹石墨的膨脹體積是影響膨脹石墨改性復(fù)合板體積電阻和接觸電阻的重要因素。隨膨脹石墨層厚度增加,接觸電阻先減小而后趨于不變。復(fù)合板中酚醛樹脂含量越高,采用膨脹石墨表面改性對降低復(fù)合板的體積電阻和接觸電阻的效果越顯著。

為降低質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc)的生產(chǎn)成本,選擇成本低廉、強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好的不銹鋼材料替代傳統(tǒng)的石墨雙極板.以304不銹鋼為研究對象,采用電化學(xué)方法測定其在模擬pemfc環(huán)境下的極化曲線和對應(yīng)于pemfc工作電位下的恒電流極化曲線,用伏安法測量304不銹鋼表面氧化膜/鈍化膜與碳紙之間的接觸電阻.結(jié)果表明,在模擬pemfc環(huán)境中,304不銹鋼鈍化電流密度低于16μa/cm2,電流沒有出現(xiàn)明顯的波動;304不銹鋼在模擬pemfc環(huán)境中表面生成的鈍化膜的接觸電阻大于空氣中形成的氧化膜的接觸電阻.

質(zhì)子交換膜燃料電池的組裝設(shè)計及方法對電池性能的優(yōu)劣,有著非常重要的影響。燃料電池在組裝時,由于受到螺栓鎖緊時外力的作用,各組件之間容易產(chǎn)生變形。針對鎖緊螺栓個數(shù)及位置,采用有限元ansys/workbench分析軟件建立單質(zhì)子交換膜燃料電池模型,對螺栓鎖緊所造成的雙極板內(nèi)部位移變化情況進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得雙極板沿給定路徑的位移變形分布和翹曲度情況,對比分析了鎖緊螺栓數(shù)目及位置對雙極板翹曲變形的影響,得出了最佳鎖緊螺栓個數(shù)及位置,并提出了一種能提高質(zhì)子交換膜燃料電池性能的封裝方案。

綜述了不同形式的高能束包括激光束、強(qiáng)流脈沖離子束和強(qiáng)流脈沖電子束金屬材料表面改性過程中出現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象、產(chǎn)生機(jī)理及相應(yīng)的控制方法。為在高能束金屬材料改性過程中裂紋的控制或修復(fù)提供一定的幫助。

綜述了不同形式的高能束包括激光束、強(qiáng)流脈沖離子束和強(qiáng)流脈沖電子束金屬材料表面改性過程中出現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象、產(chǎn)生機(jī)理及相應(yīng)的控制方法。為在高能束金屬材料改性過程中裂紋的控制或修復(fù)提供一定的幫助。

用xrd分析了添加羥基硅酸鎂金屬抗磨修復(fù)材料的成分,比較了45鋼-45鋼摩擦副在50cc機(jī)油及其與修復(fù)材料共同潤滑下摩擦系數(shù)的變化規(guī)律,并測試了摩擦副質(zhì)量隨時間的變化趨勢以及改性層的顯微硬度。結(jié)果表明,修復(fù)材料中的主要成分mg3si2o5(oh)4是形成摩擦副表面改性層的主要物質(zhì);在50cc機(jī)油中加入不同含量的修復(fù)材料后摩擦系數(shù)均明顯降低,且當(dāng)修復(fù)材料含量為10%(φ)時,摩擦系數(shù)達(dá)到最小值0.0487,較僅用機(jī)油潤滑時降低了61.04%;15h后,上、下摩擦副質(zhì)量均隨時間的延長而增加;表面改性層的顯微硬度均值達(dá)404.96hv,較基體硬度提高了2倍。

綜述了玻璃微珠表面改性的方法,如化學(xué)反應(yīng)改性、表面包覆改性、高能表面改性和化學(xué)鍍法。并論述了玻璃微珠在復(fù)合材料中的應(yīng)用。

利用陽極極化對304不銹鋼陰極板進(jìn)行表面改性處理,結(jié)果表明,改性處理后304不銹鋼陰極板的耐腐蝕性能大幅度提高;而其本身的物理性能如光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性基本保持不變。將該技術(shù)應(yīng)用于電解錳陰極板處理,可以省掉拋光工序,延長陰極板的使用壽命,降低污染,節(jié)約成本。

高嶺土表面改性 （化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院學(xué)碩2014140920020田敏） 摘要:高嶺土是一種重要的工業(yè)礦物，在造紙、陶瓷、橡膠、油漆、塑料、涂料、 耐火材料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但在用作填料和涂料等時需要進(jìn)行表面改性處 理。本文主要介紹高嶺土表面改性方法、改性效果的表征和應(yīng)用。常用的高嶺土 表面改性方法有煅燒改性和偶聯(lián)劑改性；高嶺土表面改性效果表征方法主要有沉 浮法、活化指數(shù)法、材料性能測定法。 關(guān)鍵詞：高嶺土、表面改性、偶聯(lián)劑 正文： ―高嶺土（kaolin）‖一詞來源于中國江西景德鎮(zhèn)高嶺村產(chǎn)的一種可以制瓷的白 色粘土而得名。高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn)，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘 土和粘土巖。質(zhì)純的高嶺土呈潔白細(xì)膩、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性 等性質(zhì)。將高嶺土用物理、化學(xué)或機(jī)械方法進(jìn)行表面改性處理，改變其表面的物 理化學(xué)性質(zhì)（如表面晶體結(jié)構(gòu)、官能

為提高304不銹鋼雙極板的耐腐蝕性能,分別采用直流和脈沖電刷鍍鉛對其表面改性.采用電化學(xué)方法測定了改性前后304不銹鋼在模擬pemfc環(huán)境下的極化曲線,在掃描電鏡(sem)下觀察了模擬腐蝕后的表面形貌,并用伏安法測量了改性前后304不銹鋼的接觸電阻.在模擬pemfc環(huán)境中,改性后304不銹鋼自腐蝕電流密度由10.83μa/cm2下降至6.18μa/cm2.經(jīng)200h模擬腐蝕后,304不銹鋼表面發(fā)生點(diǎn)蝕,而改性不銹鋼板表面完整,未觀察到明顯腐蝕.改性后的接觸電阻也有所降低.結(jié)果表明,電沉積鉛能有效提高304不銹鋼在模擬pemfc環(huán)境中的耐腐蝕性能,可望滿足pemfc環(huán)境下長期耐腐蝕的要求.

常見金屬表面處理.

教育訓(xùn)練教材 課時:2h版次:1.0主題: 金屬表面處理后之檢驗方法 適用對象: 教官:尋孔成日期: 一.電鍍五彩鋅(分掛鍍與滾鍍) 1.外觀 1.1鍍層結(jié)晶均勻,細(xì)致,連續(xù). 1.2不允許:鍍層粗糙,麻點(diǎn),黑點(diǎn),起泡,剝落和嚴(yán)重條紋,鈍化膜疏松起粉及嚴(yán)重的鈍 化液痕跡,局部無鍍層,手印,露白鋅. 1.3鈍化膜顏色:彩色鈍化膜應(yīng)是帶有綠色和紫色色彩的光亮彩虹色,白色鈍化膜應(yīng) 是帶有光澤的青白色或是藍(lán)白色,黑色鈍化(氧化)膜應(yīng)是均勻的黑色. 2.膜厚 2.1每一試樣測取10個點(diǎn)(滾鍍試樣可只取3至5個點(diǎn))測量. 2.2平均膜厚應(yīng)在8~12μm范圍以內(nèi),最低電位區(qū)域(如槽內(nèi))不低于5μm(注:零件膜厚: 凡直徑為20mm的球不能接觸到的區(qū)域,其膜厚不作要求). 2.3

常見金屬表面處理

金剛石表面特性及表面金屬化

雙極板是聚合物電解質(zhì)膜燃料電池的關(guān)鍵零部件之一。不銹鋼材料具有機(jī)械強(qiáng)度高、體相電導(dǎo)和熱導(dǎo)優(yōu)良,容易制成薄板并沖壓加工成型的特點(diǎn),滿足燃料電池對高體積比功率雙極板的諸多要求,但是其大規(guī)模應(yīng)用還需要材料表面能在燃料電池操作條件下具有高耐腐蝕能力和低界面接觸電阻。對材料進(jìn)行表面改性是解決該問題的途徑之一。總結(jié)了近年來不銹鋼表面改性處理的研究進(jìn)展,分析了氧化物基、金屬基、碳/氮化物基、碳基和導(dǎo)電高分子基等涂層的改性效果,并對相應(yīng)改性不銹鋼雙極板在燃料電池中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

本文主要從金屬表面合金化、金屬光整加工技術(shù)、表面涂層制備工藝三方面介紹了當(dāng)前金屬材料表面改性和強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展態(tài)勢,指出表面改性及強(qiáng)化技術(shù)是充分發(fā)揮金屬材料潛力、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域的一條行之有效的途徑。

文章編號:1005-2046(2008)01-0020-04 一種新型泡沫鋁及其表面改性 杜春風(fēng) 1 ,宋煥成 1 ,邱嘉杰 2 (1.同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海200092; 2.同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院,上海200092) 摘要:介紹了三種典型的泡沫鋁制備方法,并比較了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中熔體吹氣發(fā) 泡法是一種新型的制備方法,此法生產(chǎn)的泡沫鋁比重較輕,可以有效地節(jié)約資源,但其孔徑 大,降低了吸聲系數(shù)。針對此項不足,采用表面復(fù)合鋁纖維及高分子納米涂層的方法,有效 地加強(qiáng)了其吸聲效果。 關(guān)鍵詞:泡沫鋁:熔體發(fā)泡劑法;熔體吹氣發(fā)泡法;鋁纖維;涂層 中圖分類號:tf821文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a newtypealuminumfoamanditssurfacemodifying

通過氨基硅烷偶聯(lián)劑對人造高強(qiáng)度空心玻璃微珠(簡稱人造微珠)表面進(jìn)行改性處理,降低人造微珠表面的吸濕性,減少結(jié)塊現(xiàn)象。使用改性人造微珠制備了低密度油井水泥漿,并對水泥漿性能進(jìn)行了評價,結(jié)果表明,改性后的人造微珠不破壞水泥漿的各項性能,與其他材料配伍性良好。

0前言鎂合金重量輕、比強(qiáng)度高,彈性模量小、剛性好、抗震力強(qiáng),抗電磁干擾及屏蔽性好,且有色澤鮮艷、美觀等優(yōu)點(diǎn),從而在實際中被大量應(yīng)用。但其防腐、耐磨性較差使其應(yīng)用范圍受到了限制。解決鎂合金腐蝕和磨損問題是提高鎂合金的使用壽命,拓寬鎂合金的應(yīng)用范圍的關(guān)鍵問題,因此在實際應(yīng)用中對它們進(jìn)行必要的表面改性處理以增強(qiáng)其性能,成為必不可少的一環(huán)。冷噴涂是一種新的表面改性處理方法。在實際操作中,冷噴涂能