發(fā)布時(shí)間：2021-09-09 17:52

　　雙極板（bipolar plates,BPPs）是質(zhì)子交換膜燃料電池（Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）重要的組成部分,起到支撐電池、收集和傳導(dǎo)電流、分隔氧化劑和還原劑并引導(dǎo)氧化劑和還原劑在電極內(nèi)表面流動(dòng)的作用。但金屬雙極板在PEMFC內(nèi)部環(huán)境中存在著耐蝕性差和接觸電阻過大等問題制約著它在PEMFC中的應(yīng)用。金屬表面改性的方法是提高耐蝕性和降低接觸電阻的有效方法之一。本課題組在316L不銹鋼上制備Cr-C非晶改性涂層取得良好的導(dǎo)電耐蝕效果,但是運(yùn)行3000小時(shí)后發(fā)生失效,分析其失效原因發(fā)現(xiàn),電弧離子鍍法制備的涂層存在大顆粒污染易造成針孔點(diǎn)蝕貫穿,以及不銹鋼強(qiáng)酸腐蝕環(huán)境下耐蝕性不足等是造成失效的主要原因。本文選用在酸性環(huán)境中耐蝕性更好的鈦合金作為研究對(duì)象。利用新一代磁過濾增強(qiáng)脈沖偏壓電弧離子鍍技術(shù)在TA1和TC4基體上制備了6種不同成分的Cr-C改性薄膜,依據(jù)掃描電鏡（SEM）、X射線光電子能譜（XPS）、X射線衍射儀（XRD）和電化學(xué)等手段對(duì)形貌、結(jié)構(gòu)成分和性能做了分析。結(jié)果表明:本文所制備的Cr-C改性薄膜是以sp²

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 燃料電池
    1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池
        1.3.1 PEMFC的組成和工作原理
        1.3.2 PEMFC的主要優(yōu)點(diǎn)
    1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板
        1.4.1 雙極板的特點(diǎn)與作用
        1.4.2 雙極板性能要求
        1.4.3 雙極板分類
        1.4.4 金屬雙極板及其研究進(jìn)展
    1.5 本課題組雙極板研究進(jìn)展
    1.6 論文的目的和主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法與內(nèi)容
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.1 薄膜制備設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)樣品
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.2 薄膜表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.2.3 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.4 輪廓儀
        2.2.5 劃痕儀
    2.3 雙極板性能測(cè)試方法
        2.3.1 接觸電阻
        2.3.2 極化曲線
        2.3.3 交流阻抗譜
        2.3.4 水接觸角
3 鈦合金雙極板C-Cr改性涂層研究
    3.1 C-Cr改性涂層的制備
    3.2 涂層表征
        3.2.1 涂層表面形貌
        3.2.2 涂層成分
        3.2.3 涂層結(jié)構(gòu)
    3.3 涂層性能
        3.3.1 接觸電阻
        3.3.2 耐蝕性能
        3.3.3 水接觸角
    3.4 本章小結(jié)
4 含鈦合金過渡層316L雙極板的篩選和腐蝕機(jī)理研究
    4.1 以316L不銹鋼為基體的鈦合金過渡層的篩選
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)制備
        4.1.2 316L不銹鋼上鈦合金涂層耐蝕性
    4.2 含Ti35 過渡層316L涂層改性雙極板腐蝕機(jī)理研究
        4.2.1 設(shè)計(jì)制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 交流阻抗譜
        4.2.4 動(dòng)電位極化曲線
    4.3 批量制備的含過渡層雙極板耐蝕性測(cè)評(píng)
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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