不銹鋼雙極板表面電弧離子鍍Cr_CrN_Cr薄膜研究

采用直管磁過(guò)濾弧離子鍍?cè)?04不銹鋼表面沉積crn單一涂層和cr/crn復(fù)合涂層,分別運(yùn)用x射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡、顯微硬度計(jì)、摩擦磨損儀測(cè)試分析了其組成結(jié)構(gòu)及復(fù)合涂層的表面機(jī)械性能。結(jié)果表明:直管磁過(guò)濾弧離子鍍cr/crn復(fù)合涂層呈現(xiàn)出致密、均勻的表面形貌,且具有高硬度、低摩擦系數(shù)等優(yōu)異的表面機(jī)械性能,顯著提高了304不銹鋼表面的耐摩擦磨損特性。

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(huì)降低電池性能。測(cè)定了經(jīng)過(guò)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(cè)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(yáng)極情況下的鈍化電流密度降低,均低于雙極板設(shè)計(jì)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。

同基合金離子鍍是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)離子熱處理新技術(shù),綜合了在銅合金/純銅同基合金離子鍍所作的研究,分別對(duì)鍍層組織、鍍層成分、顯微硬度和沉積速率進(jìn)行了討論。結(jié)果表明,青銅/純銅離子沉積層組織由片層狀薄片構(gòu)成;過(guò)渡層的存在使鍍層與基材具有令人滿意的結(jié)合強(qiáng)度。

質(zhì)子交換膜燃料電池不銹鋼雙極板表面改性研究

利用脈沖真空電弧離子鍍技術(shù)在3cr13不銹鋼基底上制備類金剛石(dlc)薄膜,采用x射線光電子能譜技術(shù)分析dlc薄膜中sp3鍵及sp2鍵含量和組分.采用顯微硬度計(jì)測(cè)試了薄膜的顯微硬度,利用掃描電鏡測(cè)試了膜的表面形貌.劃痕儀測(cè)試了薄膜與不銹鋼基底的結(jié)合強(qiáng)度.結(jié)果表明:所鍍制的類金剛石薄膜品質(zhì)優(yōu)良,類金剛石中sp3鍵含量較高,sp3/sp2=1.63,具有良好的表面形貌,在不銹鋼上沉積dlc膜后明顯提高了不銹鋼的硬度,ti過(guò)渡層的引入明顯的改善了膜與不銹鋼之間的結(jié)合強(qiáng)度.

利用脈沖真空電弧離子鍍技術(shù)在3cr13不銹鋼基底上制備類金剛石（dlc）薄膜，采用x射線光電子能譜技術(shù)分析dlc薄膜中sp^3鍵及sp^2鍵含量和組分．采用顯微硬度計(jì)測(cè)試了薄膜的顯微硬度，利用掃描電鏡測(cè)試了膜的表面形貌．劃痕儀測(cè)試了薄膜與不銹鋼基底的結(jié)合強(qiáng)度．結(jié)果表明：所鍍制的類金剛石薄膜品質(zhì)優(yōu)良，類金剛石中sp^3鍵含量較高，sp^3／sp^2-1．63，具有良好的表面形貌，在不銹鋼上沉積dlc膜后明顯提高了不銹鋼的硬度，ti過(guò)渡層的引入明顯的改善了膜與不銹鋼之間的結(jié)合強(qiáng)度．

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(duì)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(duì)材料進(jìn)行表面改性是解決該問(wèn)題的途徑之一。總結(jié)了近年來(lái)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(duì)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。

通過(guò)atr衰減全反射的紅外光譜分析和對(duì)蒸餾水接觸角的測(cè)定表明,經(jīng)脈沖輝光放電等離子體的作用,ptfe薄膜表面的組分結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。主要表現(xiàn)為薄膜表面氧基團(tuán)的含量由無(wú)到有,并形成了c=c不飽和基團(tuán)。表面由完全非極性變成表現(xiàn)出部分極性,親水性大為增強(qiáng),可粘性也得到很大改善。

在錫青銅(qsn6.50.1)基體上用離子鍍技術(shù)沉積agcu復(fù)合薄膜,用球盤(pán)摩擦試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)了干摩擦和復(fù)合薄膜條件下錫青銅與9cr18鋼在真空下對(duì)摩的摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明,沉積agcu復(fù)合薄膜后,qsn6.50.1合金的真空摩擦學(xué)性能得到了明顯改善,平均摩擦系數(shù)從0.86降低到0.23,同時(shí)降低了摩擦噪聲。這主要是由于qsn6.50.1合金中的錫元素與對(duì)偶鋼件的粘著促進(jìn)了軟金屬薄膜向?qū)ε技霓D(zhuǎn)移,形成良好的轉(zhuǎn)移膜,從而改善了真空摩擦學(xué)性能。

不銹鋼電鍍 為什么要進(jìn)行電鍍？ 電鍍不銹鋼是在不銹鋼的表面再電鍍一 層不生銹的其它金屬（如鉻，鎳，銅， 金等），不僅有防銹性能，還能改善其釬 焊性，減少高溫氧化，提高導(dǎo)熱性和導(dǎo) 電性，在制造彈簧或拉絲時(shí)改善潤(rùn)滑性， 提高光潔度，具裝飾性等。 如何進(jìn)行電鍍？ 不銹鋼加工行業(yè)中最常的三大電鍍工 藝：真空鍍、水鍍、電泳。 真空蒸鍍：在高真空下，通過(guò)金屬細(xì)絲 的蒸發(fā)和凝結(jié)，使金屬薄層附著在塑膠 表面。真空蒸鍍過(guò)程中金屬的熔融，蒸 發(fā)僅需幾秒鐘，整個(gè)周期一般不超過(guò) 15s，鍍層厚度為0.8-1.2um。 水鍍就是利用電解的方式使金屬或合金 沉積在工件表面，以形成均勻、致密、 結(jié)合力良好的金屬層的過(guò)程，就叫水鍍。 簡(jiǎn)單的理解，是物理和化學(xué)的變化或結(jié) 合。 電泳分陰極電泳和陽(yáng)極電泳兩種。不同 的電泳所需的電泳液也不一樣，主要是 帶電性相反。兩者的區(qū)別就是中間對(duì)象 不同，一種是金屬離子，一種是膠體

利用真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)在鎂合金表面沉積不銹鋼薄膜是提高鎂合金防腐性能的新嘗試。本研究利用該技術(shù)在az31上成功制備了不銹鋼薄膜。通過(guò)在5%nacl溶液中的浸入實(shí)驗(yàn)和極化實(shí)驗(yàn)考察了腐蝕性能,發(fā)現(xiàn)鍍膜后耐蝕性顯著降低。另外,鍍膜后的顯微硬度也未有明顯提高。利用afm,sem,edx等分析手段對(duì)薄膜進(jìn)行了觀察和檢測(cè),發(fā)現(xiàn)耐蝕性變差的原因主要是薄膜表面存在貫穿性的微米級(jí)孔洞和cr元素分布不均勻造成的。

0cr15ni5cu2ti不銹鋼基材表面多弧離子鍍方法制備tin硬質(zhì)涂層。工件表面鍍膜處理技術(shù)的關(guān)鍵是膜/基結(jié)合強(qiáng)度。分析預(yù)熱溫度和工作偏壓對(duì)膜層的膜/基結(jié)合強(qiáng)度、膜層結(jié)構(gòu)及表面硬度的影響,優(yōu)化制備工藝,滿足使用要求。結(jié)果顯示預(yù)熱溫度和工作偏壓對(duì)膜/基結(jié)合效果影響顯著。鍍膜處理后,工件表面硬度大于1200hv0.05,膜/基結(jié)合力最小臨界載荷高于60n。

對(duì)201不銹鋼進(jìn)行離子滲氮+離子鍍tin復(fù)合強(qiáng)化處理。并對(duì)復(fù)合強(qiáng)化層進(jìn)行物相分析、截面形貌觀察、硬度檢測(cè)以及電化學(xué)腐蝕性能測(cè)試。結(jié)果表明:復(fù)合強(qiáng)化層的外層為厚度1.2μm的致密tin層,中間為厚度約20μm的滲氮層,向內(nèi)為基體。復(fù)合涂層物相主要為:tin、ti、crn、ni3n、fe3n、fe7c3。tin復(fù)合涂層在3.5%的nacl溶液中耐蝕性與201不銹鋼基體相當(dāng),在1mol/l的naoh溶液中的耐蝕性比201基體提高了7倍,在1mol/l的h2so4溶液中的耐蝕性比201基體提高了14倍。

采用電化學(xué)方法對(duì)低溫離子滲碳后的奧氏體不銹鋼表面進(jìn)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(guò)程中應(yīng)盡可能減少硬化層的減薄量。實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)法對(duì)亮化處理的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)對(duì)滲碳不銹鋼進(jìn)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。

304不銹鋼雙極板性能研究

以304不銹鋼做為研究對(duì)象,測(cè)定了其在模擬pemfc環(huán)境下的極化曲線,極化時(shí)間分別為4h和10h的交流阻抗譜,用伏安法測(cè)量了304不銹鋼表面氧化膜/鈍化膜與碳紙之間的接觸電阻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,304不銹鋼能夠鈍化且鈍化電流密度低于16μa·cm~(-2);隨著極化時(shí)間增加,不銹鋼表面生成的鈍化膜的界面極化電阻增加,表面鈍化膜有增厚的趨勢(shì);經(jīng)過(guò)恒電位極化后,304不銹鋼的鈍化膜與碳紙的接觸電阻顯著增加,模擬陰極環(huán)境的接觸電阻大于模擬陽(yáng)極環(huán)境的接觸電阻。

預(yù)處理對(duì)不銹鋼表面沉積類金剛石薄膜的影響

0概述不銹鋼由于其優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐熱性能、力學(xué)性能和焊接性能以及較好的塑性而在工業(yè)生產(chǎn)各行各業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛應(yīng)用。但不銹鋼材料在焊接時(shí),如焊接工藝或方法不當(dāng)、或者焊接材料選用不正確,會(huì)產(chǎn)生一系列缺陷,直接影響其接頭的性能和焊縫的質(zhì)量。尤其是對(duì)于管徑較小的不銹鋼鋼管的焊接,更容易出現(xiàn)類似的問(wèn)題,這是由于不銹鋼的熱導(dǎo)率低,加之管徑小而不易散熱,造成熱量比較集中,溫度梯度比較大等原因。特別是在不具備氬弧焊而采用焊條電弧焊的條件下,其難度更大。

研究了17-4ph馬氏體沉淀硬化型不銹鋼的離子滲氮工藝。結(jié)果表明,當(dāng)離子滲氮溫度為500℃,n2:h2=1:3時(shí),17-4ph馬氏體不銹鋼的滲層表面硬度可達(dá)1324hv0.1,滲氮層深度為0.12mm,基體硬度達(dá)到38.3hrc。

利用常壓弧光等離子體在鑄鐵表面熔覆fe-cr-si-b合金粉末制備耐磨涂層,采用金相顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射儀、顯微硬度計(jì)對(duì)熔覆層的組織和性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,熔覆層組織主要由近似于六方形、u形、l形或h形的初生(cr,fe)7c3相及短桿狀或小塊狀(cr,fe)7c3共晶碳化物、-α(fe,cr)和fe3c組成;熔覆層與基體界面形成細(xì)小的共晶萊氏體組織,在界面處熔覆層與基體中的合金元素發(fā)生了相互擴(kuò)散,形成具有冶金結(jié)合的涂層;熔覆層顯微硬度可達(dá)600~1200hv0.2。

不銹鋼氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥 認(rèn)真做好照明工程，推廣高標(biāo)號(hào)鋼材和水泥，提高建筑物耐久性，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)體系進(jìn) 行全面推介。只有不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)節(jié)約型城 市、節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo) 。 中國(guó)太陽(yáng)能熱利用。專業(yè)委員會(huì)主任羅振濤： 一、產(chǎn)品[氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥]的詳細(xì)資料： 產(chǎn)品型號(hào)：zjhp-16f46 產(chǎn)品名稱：氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥 產(chǎn)品特點(diǎn)：工洲牌zmjbp-16f46p氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥，是自控儀表中的執(zhí)行單元。它由氣動(dòng)薄膜 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和直通單座襯氟塑閥兩部份組成。由于該閥接觸介質(zhì)的部位均采用高壓注塑工藝，襯有能耐腐蝕、 耐老化的聚全氟乙丙烯（簡(jiǎn)稱f46），又采用聚四氟乙烯波紋管密封，因而該閥廣泛適用于化工、石油、冶 金、醫(yī)藥、電力等行業(yè)中對(duì)酸、堿強(qiáng)腐蝕介質(zhì)和有毒、易揮發(fā)等氣體、液體介質(zhì)的過(guò)程控制。 二、產(chǎn)品特點(diǎn)： 1．耐腐蝕

不銹鋼氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥 認(rèn)真做好照明工程，推廣高標(biāo)號(hào)鋼材和水泥，提高建筑物耐久性，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)體系進(jìn) 行全面推介。只有不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，才能真正實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)節(jié)約型城 市、節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo) 。 中國(guó)太陽(yáng)能熱利用。專業(yè)委員會(huì)主任羅振濤： 一、產(chǎn)品[氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥]的詳細(xì)資料： 產(chǎn)品型號(hào)：zjhp-16f46 產(chǎn)品名稱：氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥 產(chǎn)品特點(diǎn)：工洲牌zmjbp-16f46p氣動(dòng)薄膜襯四氟單座調(diào)節(jié)閥，是自控儀表中的執(zhí)行單元。它由氣動(dòng)薄膜 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和直通單座襯氟塑閥兩部份組成。由于該閥接觸介質(zhì)的部位均采用高壓注塑工藝，襯有能耐腐蝕、 耐老化的聚全氟乙丙烯（簡(jiǎn)稱f46），又采用聚四氟乙烯波紋管密封，因而該閥廣泛適用于化工、石油、冶 金、醫(yī)藥、電力等行業(yè)中對(duì)酸、堿強(qiáng)腐蝕介質(zhì)和有毒、易揮發(fā)等氣體、液體介質(zhì)的過(guò)程控制。 二、產(chǎn)品特點(diǎn)： 1．耐腐蝕