PEMFC用不銹鋼極板的電化學(xué)表面改性

盛裝化學(xué)鍍?nèi)芤旱牟垡恢笔怯镁郾┗虿讳P鋼制造的,需定期用稀硝酸鈍化,保護其表面不被鍍覆,這就限制了鍍覆的產(chǎn)量,而且,至少需備兩只鍍槽保證生產(chǎn),從而又增加了廢酸的量及其處理費用。最近,美國引進了電化學(xué)系統(tǒng),在準(zhǔn)確控制的電位下,施加小的外加電流,在不銹鋼上產(chǎn)生一層鈍化膜,防止化學(xué)鍍層析出,也無需每天給鍍槽退鍍。本文敘述了這陽極鈍化的系統(tǒng)及其操作理論。

化學(xué)鍍用不銹鋼槽的電化學(xué)鈍化

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。

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。不銹鋼材料具有機械強度高、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,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)用進行介紹。

質(zhì)子交換膜燃料電池不銹鋼雙極板表面改性研究

醫(yī)用316l不銹鋼植入物植入體內(nèi)后,體內(nèi)環(huán)境可導(dǎo)致其產(chǎn)生腐蝕和ni離子的析出。利用雙放電腔微波等離子體源全方位離子注入設(shè)備,采用等離子體源離子注入(plasmasourceionimplantation,psii)和等離子體增強化學(xué)氣相沉積(plasmaenhancedchemicalvapordeposition,pecvd)復(fù)合工藝在醫(yī)用316l不銹鋼表面沉積類金剛石薄膜,進行表面改性,以提高其在模擬體液環(huán)境中的腐蝕阻抗。掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),薄膜由納米粒子構(gòu)成,膜層連續(xù)光滑。電化學(xué)腐蝕測試表明:采用psii+pecvd復(fù)合工藝制備的類金剛石薄膜與316l不銹鋼改性體系在(37±1)℃的troyde’s模擬體液中的自腐蝕電位約為120mv,體系的擊穿電位超過1.9v,與基體316l不銹鋼相比,其熱力學(xué)穩(wěn)定性與抗腐蝕性能得到增強,改性效果優(yōu)于單獨的pecvd工藝。

天花吊頂產(chǎn)品的發(fā)展,經(jīng)歷了產(chǎn)品材質(zhì)為硅鈣、木材、聚氯乙烯、塑鋼、金屬等階段。目前,金屬天花吊頂產(chǎn)品占據(jù)了高端市場的絕大部分份額。隨著科技的發(fā)展,人們生活水平的提高,高檔、華貴的天花吊頂產(chǎn)品逐漸受到消費者的追捧。隨著天花吊頂產(chǎn)品的高消費市場逐漸形成,順應(yīng)高消費需求,不銹鋼天花吊頂產(chǎn)品應(yīng)運而生。其中,彩色不銹鋼天花吊頂產(chǎn)品

利用陽極極化對304不銹鋼陰極板進行表面改性處理,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。

本文研究304、316l不銹鋼復(fù)雜腐蝕介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕性能。結(jié)果表明：復(fù)雜腐蝕介質(zhì)條件下，隨溫度升高，2種不銹鋼的耐蝕性和抗點蝕能力都會降低．co2的通入對不銹鋼的腐蝕過程影響較為復(fù)雜．相同腐蝕條件下，2種不銹鋼的耐腐蝕能力由強到弱的順序為：316l、304．

采用電化學(xué)方法對低溫離子滲碳后的奧氏體不銹鋼表面進行了亮化處理。由于不銹鋼離子滲碳后的硬化層厚度僅為50μm左右,所以在亮化處理過程中應(yīng)盡可能減少硬化層的減薄量。實驗采用正交試驗法對亮化處理的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,并對優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行了驗證。結(jié)果表明,采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)對滲碳不銹鋼進行亮化處理,不但可以恢復(fù)不銹鋼原有的顏色,改善其表面質(zhì)量,而且硬化層的損失很小,不銹鋼表面仍具有很高的硬度。

常用不銹鋼表面處理技術(shù) 常用不銹鋼表面處理技術(shù)有以下幾種處理方法：①表面本色白化 處理；②表面鏡面光亮處理；③表面著色處理。 1.2.1表面本色白化處理：不銹鋼在加工過程中，經(jīng)過卷板、扎邊、 焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理，產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅硬的 灰黑色氧化皮主要是nicr2o4和nif二種eo4成分，以前一般采用氫 氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大，污染環(huán)境，對 人體有害，腐蝕性較大，逐漸被淘汰。目前對氧化皮處理方法主要有 二種： ⑴噴砂（丸）法：主要是采用噴微玻璃珠的方法，除去表面的黑色 氧化皮。 ⑵化學(xué)法：使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫?zé)o毒害的帶有無機 添加劑的清洗液進行浸洗。從而達(dá)到不銹鋼本色的白化處理目的。處 理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復(fù)雜產(chǎn)品較 適用。 1.2.2不銹鋼表面鏡面光亮處理方法：根據(jù)不銹鋼

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.

不銹鋼板在生產(chǎn)和裝飾材料中得到越來越多的應(yīng)用,其表面粗糙度對產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。研究了不銹鋼板的高效電化學(xué)機械拋光,介紹了一臺由立式銑床改裝的電化學(xué)機械復(fù)合拋光裝置,討論加工電壓、磨輪壓力與加工效率的關(guān)系以及加工電壓對表面粗糙度的影響。研究結(jié)果表明,電化學(xué)機械復(fù)合加工可以得到更高的加工效率和更好的加工質(zhì)量。

電化學(xué)拋光對HR-1不銹鋼表面的影響

不銹鋼的電化學(xué)腐蝕與防護 字號：大中小 顯示漢語拼音 打印 摘要：本文概述了不銹鋼常見的腐蝕類型，分別為均勻腐蝕和局部腐蝕，后 者還可細(xì)分為晶間腐蝕，點腐蝕，縫隙腐蝕，應(yīng)力腐蝕破裂等，其中多數(shù)腐蝕與 電化學(xué)腐蝕有關(guān)。同時闡述了極化曲線。同時針對不銹鋼的各種腐蝕類型，總結(jié) 了不銹鋼腐蝕的防護方法。并討論了利用電化學(xué)腐蝕加速的方法來評價不銹鋼電 化學(xué)腐蝕性能的優(yōu)缺點。 關(guān)鍵詞：不銹鋼；腐蝕；電化學(xué)腐蝕；防護方法 中圖分類號：tf764+.1文獻標(biāo)識碼：a文章編號： 不銹鋼的不銹特性是由于鋼板表面特殊的鈍化保護膜，首先簡單介紹一下不 銹鋼的耐蝕機理，即鈍化膜理論。所謂鈍化膜就是在不銹鋼表面有一層以cr(鉻) 與氧結(jié)合的cr2o3（三氧化二鉻）為主的薄膜它是在金屬表面形成厚度約100 萬分之?dāng)?shù)mm的非動態(tài)皮膜。由于這個薄膜的存在使不銹鋼基體在各種介質(zhì)中 腐蝕

牌號性能及使用范圍 sus201 淺/中沖拉加工器皿、餐具、保溫瓶、水槽、盆、鋼制家具、水果盆、花瓶、禮品、煤 氣爐、欄桿、戶外家具、門把手、管道、裝飾管等。 sus202 深沖器皿、濾水器、儲藏器、牛奶罐、水槽、洗衣機桶、微波爐、洗碗機、門窗框架、柱 子的包層、公車站、電話亭、管道、裝飾管汽車、輪胎蓋子、雨刮、配件等。 sus304 具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能,沖壓彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化 現(xiàn)象,無磁性。廣泛用于家庭用品（1、2類餐具）、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴 缸、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學(xué)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、船舶部件。 sus304l 奧氏體基本鋼種，用途最為廣泛；耐蝕性和耐熱性優(yōu)良；低溫強度和機械性能優(yōu)良；單相 奧氏體組織，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196--800℃）。 sus316 耐蝕性和高溫

常用不銹鋼介紹 ： 一、 304國標(biāo)0cr18ni9,作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強度和機械 性能；沖壓、彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196℃~800℃）。 304l國標(biāo)00cr19ni10,作為低c的304的鋼，在一般狀態(tài),其耐蝕性與304鋼相似,但在焊接 后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀;在未進行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕 性,使用溫度-196℃~800℃.應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天 機器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件. 304h是奧氏體型不銹耐熱鋼，具有良好的耐蝕性能和焊接性能，熱強性能較好，主要用于 大型鍋爐過熱器、再熱器、蒸氣管道、石油化工的交換器 304n國標(biāo)0cr19ni9n:304n是一種含氮的不銹鋼，在304的基礎(chǔ)上減少

g4050 02.13建筑用不銹鋼 jc125 產(chǎn)品選用技術(shù)條件 建筑用不銹鋼按其成分和組織結(jié)構(gòu)為三大類，即鐵素體不 銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。不銹鋼是指耐蝕性為主要 特性，且鉻含量至少為10.5%的鋼。 1建筑常用不銹鋼的種類及特性 1.1概述 1）鐵素體不銹鋼：僅含有鉻，可提高抗一般腐蝕性能，耐蝕 能力較低，較少用于建筑外部。具有鐵素體組織，并且有 磁性。 2）奧氏體不銹鋼：不僅含有鉻，而且還含有鎳或鎳及鉬。鎳 使奧氏體組織穩(wěn)定，形成奧氏體不銹鋼，提高了韌性、延 展性、可焊性和抗還原酸的能力。鉬改善抗點蝕和縫隙腐 蝕性能。奧氏體不銹鋼的特點在于體現(xiàn)了建筑金屬用途的 綜合性能，如：良好的耐蝕性、高強度及易加工等，是建 筑外部最常用的不銹鋼品種。 3）雙相不銹鋼：具有奧氏體組織和鐵素體組織，含有鉻、鎳、 鉬和氮。氮提高了耐點蝕和縫隙腐蝕，特別

從提高罐式集裝箱的原材料——316l不銹鋼板表面質(zhì)量的角度出發(fā),通過對不銹鋼冷軋過程中乳化液相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化,開發(fā)了一套適合于罐式集裝箱用不銹鋼原板的表面質(zhì)量綜合防治技術(shù),并直接應(yīng)用于現(xiàn)場,獲得了良好的效果。

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.

在分析研究電化學(xué)機械光整加工機理和工藝特點的基礎(chǔ)上,結(jié)合不銹鋼鏡面板自動化生產(chǎn)線的系統(tǒng)功能設(shè)計目標(biāo),對懸浮電解液的系統(tǒng)功能進行優(yōu)化設(shè)計。研究了電解液循環(huán)系統(tǒng)、主鹽及添加劑、磨料等因素對效率、質(zhì)量、成本、環(huán)保及自動化程度的影響關(guān)系。經(jīng)過實驗研究,開發(fā)出了綜合性能較優(yōu)的gd3型懸浮電解液。

針對不銹鋼的種類繁多，其特性、用途各有不同，中外命名方式也不同，容易給使用者帶來混淆的問題，對儀表范疇內(nèi)常用不銹鋼的金相分類、金相結(jié)構(gòu)、機械性能、耐腐蝕性能、牌號等內(nèi)容進行了歸類整理，重點針對300系列奧氏體不銹鋼的成分組成、用途、機械特性、特性演變等進行了論述。另對不銹鋼國家標(biāo)準(zhǔn)中新舊牌號、常用不銹鋼中外牌號進行了對比說明和比較，針對美國鑄造／鍛造標(biāo)準(zhǔn)牌號區(qū)別、含義、材料的溫度壓力特性及注意事項等方面進行了介紹。