PEMFC金屬雙極板及其表面改性
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4.6
雙極板是質子交換膜燃料電池(PEMFC)中重要的多功能(如分隔反應氣體、集流導電等)組件之一,它不僅占整個電池組重量的70%—80%和幾乎全部體積,而且在電池組的生產成本中也占據相當大的比例。石墨因良好的化學穩定性和導電性而被廣泛地用作雙極板材料,但成本高及脆性大阻礙了其制作低體積燃料電池和廣泛市場應用。金屬是具有較高的強度、導熱性和氣密性的良導體。同時,金屬相對更易于機加工成薄板以生產低成本和低體積的PEMFC電池組。因此,金屬成為有力的代替者。本文詳細評述了不銹鋼、鈦、鋁及其合金以及鎳基合金雙極板的耐蝕性和接觸電阻,并分析了采用表面改性方法制備的具有金屬基涂層和碳基涂層的雙極板性能的最新研究進展,在此基礎上明確了采用金屬雙極板存在的問題以及其表面改性方面的發展方向。
PEMFC不銹鋼雙極板離子鍍CrN_x薄膜表面改性
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用電弧離子鍍膜技術通過改變n2流量的方法,在質子交換膜燃料電池(pemfc)中用不銹鋼雙極板表面沉積一系列不同n含量的crnx改性薄膜,對薄膜的成分、結構與接觸電阻、耐蝕性能進行了測試。結果表明,沉積crnx薄膜能夠明顯改善雙極板的表面性能,并且其性能隨著薄膜中n含量的變化而變化。與原始不銹鋼相比,接觸電阻降低1個數量級,耐腐蝕性能提高2個數量級。其中n含量為46.2%時,接觸電阻降低到了11.8mω·cm(20.8mpa夾緊力);n含量為50.5%時,極化電流降低到10-7a/cm(2電極電位為0.6v)。分析表明,雙極板處理后性能的改善與電弧離子鍍薄膜的致密度較高,以及薄膜的成分、結構隨薄膜中n含量的變化有關。
PEMFC用不銹鋼極板的電化學表面改性研究
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極板材料及其相關技術是質子交換膜燃料電池(pemfc)技術的核心之一,其性能高低對燃料電池的性能和成本都有著直接影響。通過電化學方法,對不銹鋼金屬極板進行表面改性處理;應用腐蝕性能實驗、界面接觸電阻測試和x射線光電子光譜(xps)分析等方法,研究了表面改性對不銹鋼金屬極板性能的影響。實驗結果表明:電化學表面改性技術可以使不銹鋼金屬極板表面形成的氧化膜更薄,降低其界面接觸電阻;有利組分cr的含量及其高價化合物cro3增加,不利組分fe的含量減少,使極板耐腐蝕性能得到提高,經過在pemfc模擬陰極/陽極環境條件下1000h耐久性評價后,腐蝕電流為10-6a·m-2數量級;因此電化學表面改性的不銹鋼金屬極板是pemfc極板材料的一種良好選擇。
表面改性不銹鋼雙極板的性能研究
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4.5
雙極板是質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。測定了經過鍍鉻后再離子氮化的304不銹鋼在模擬pemfc環境下的電化學性能,測量了氮化層與碳紙之間的接觸電阻。結果表明,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,均低于雙極板設計標準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。
PEMFC用石墨/酚醛樹脂復合板的膨脹石墨表面改性
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4.6
提出采用膨脹石墨對石墨/酚醛樹脂復合板進行表面改性,改性后復合板的體積電阻和接觸電阻都有顯著降低。考察了膨脹石墨的膨脹體積、膨脹石墨層厚度等因素對膨脹石墨改性復合板的接觸電阻和體積電阻的影響。結果表明,膨脹石墨的膨脹體積是影響膨脹石墨改性復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合板的體積電阻和接觸電阻的效果越顯著。
304不銹鋼雙極板在模擬PEMFC環境中的性能
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4.7
為降低質子交換膜燃料電池(pemfc)的生產成本,選擇成本低廉、強度高、化學穩定性好的不銹鋼材料替代傳統的石墨雙極板.以304不銹鋼為研究對象,采用電化學方法測定其在模擬pemfc環境下的極化曲線和對應于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.結果表明,在模擬pemfc環境中,304不銹鋼鈍化電流密度低于16μa/cm2,電流沒有出現明顯的波動;304不銹鋼在模擬pemfc環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.
鎖緊螺栓數目及位置對PEMFC雙極板變形影響
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4.7
質子交換膜燃料電池的組裝設計及方法對電池性能的優劣,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,各組件之間容易產生變形。針對鎖緊螺栓個數及位置,采用有限元ansys/workbench分析軟件建立單質子交換膜燃料電池模型,對螺栓鎖緊所造成的雙極板內部位移變化情況進行數值模擬,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及位置,并提出了一種能提高質子交換膜燃料電池性能的封裝方案。
高能束金屬材料表面改性過程中裂紋的產生機理與控制
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4.6
綜述了不同形式的高能束包括激光束、強流脈沖離子束和強流脈沖電子束金屬材料表面改性過程中出現的裂紋現象、產生機理及相應的控制方法。為在高能束金屬材料改性過程中裂紋的控制或修復提供一定的幫助。
高能束金屬材料表面改性過程中裂紋的產生機理與控制??
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綜述了不同形式的高能束包括激光束、強流脈沖離子束和強流脈沖電子束金屬材料表面改性過程中出現的裂紋現象、產生機理及相應的控制方法。為在高能束金屬材料改性過程中裂紋的控制或修復提供一定的幫助。
金屬抗磨修復材料對45鋼摩擦副表面改性的影響
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4.4
用xrd分析了添加羥基硅酸鎂金屬抗磨修復材料的成分,比較了45鋼-45鋼摩擦副在50cc機油及其與修復材料共同潤滑下摩擦系數的變化規律,并測試了摩擦副質量隨時間的變化趨勢以及改性層的顯微硬度。結果表明,修復材料中的主要成分mg3si2o5(oh)4是形成摩擦副表面改性層的主要物質;在50cc機油中加入不同含量的修復材料后摩擦系數均明顯降低,且當修復材料含量為10%(φ)時,摩擦系數達到最小值0.0487,較僅用機油潤滑時降低了61.04%;15h后,上、下摩擦副質量均隨時間的延長而增加;表面改性層的顯微硬度均值達404.96hv,較基體硬度提高了2倍。
玻璃微珠表面改性及其應用的研究
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4.5
綜述了玻璃微珠表面改性的方法,如化學反應改性、表面包覆改性、高能表面改性和化學鍍法。并論述了玻璃微珠在復合材料中的應用。
304不銹鋼陰極板表面改性技術及應用
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4.4
利用陽極極化對304不銹鋼陰極板進行表面改性處理,結果表明,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、導電性、導熱性基本保持不變。將該技術應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,節約成本。
高嶺土的表面改性
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4.4
高嶺土表面改性 (化學與環境工程學院學碩2014140920020田敏) 摘要:高嶺土是一種重要的工業礦物,在造紙、陶瓷、橡膠、油漆、塑料、涂料、 耐火材料等領域得到廣泛的應用,但在用作填料和涂料等時需要進行表面改性處 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用。常用的高嶺土 表面改性方法有煅燒改性和偶聯劑改性;高嶺土表面改性效果表征方法主要有沉 浮法、活化指數法、材料性能測定法。 關鍵詞:高嶺土、表面改性、偶聯劑 正文: ―高嶺土(kaolin)‖一詞來源于中國江西景德鎮高嶺村產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,是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘 土和粘土巖。質純的高嶺土呈潔白細膩、松軟土狀,具有良好的可塑性和耐火性 等性質。將高嶺土用物理、化學或機械方法進行表面改性處理,改變其表面的物 理化學性質(如表面晶體結構、官能
電沉積鉛改性304不銹鋼雙極板在模擬PEMFC環境中的性能
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4.5
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.采用電化學方法測定了改性前后304不銹鋼在模擬pemfc環境下的極化曲線,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200h模擬腐蝕后,304不銹鋼表面發生點蝕,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.結果表明,電沉積鉛能有效提高304不銹鋼在模擬pemfc環境中的耐腐蝕性能,可望滿足pemfc環境下長期耐腐蝕的要求.
金屬表面處理
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4.7
教育訓練教材 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鍍層結晶均勻,細致,連續. 1.2不允許:鍍層粗糙,麻點,黑點,起泡,剝落和嚴重條紋,鈍化膜疏松起粉及嚴重的鈍 化液痕跡,局部無鍍層,手印,露白鋅. 1.3鈍化膜顏色:彩色鈍化膜應是帶有綠色和紫色色彩的光亮彩虹色,白色鈍化膜應 是帶有光澤的青白色或是藍白色,黑色鈍化(氧化)膜應是均勻的黑色. 2.膜厚 2.1每一試樣測取10個點(滾鍍試樣可只取3至5個點)測量. 2.2平均膜厚應在8~12μm范圍以內,最低電位區域(如槽內)不低于5μm(注:零件膜厚: 凡直徑為20mm的球不能接觸到的區域,其膜厚不作要求). 2.3
燃料電池不銹鋼雙極板表面改性研究進展
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4.7
雙極板是聚合物電解質膜燃料電池的關鍵零部件之一。不銹鋼材料具有機械強度高、體相電導和熱導優良,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,但是其大規模應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、碳基和導電高分子基等涂層的改性效果,并對相應改性不銹鋼雙極板在燃料電池中的應用進行介紹。
金屬材料表面改性及強化技術研究進展
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4.6
本文主要從金屬表面合金化、金屬光整加工技術、表面涂層制備工藝三方面介紹了當前金屬材料表面改性和強化技術的應用和發展態勢,指出表面改性及強化技術是充分發揮金屬材料潛力、拓展其應用領域的一條行之有效的途徑。
(吸聲)一種新型泡沫鋁及其表面改性
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4.4
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 1 ,宋煥成 1 ,邱嘉杰 2 (1.同濟大學材料科學與工程學院,上海200092; 2.同濟大學航空航天與力學學院,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缺點。其中熔體吹氣發 泡法是一種新型的制備方法,此法生產的泡沫鋁比重較輕,可以有效地節約資源,但其孔徑 大,降低了吸聲系數。針對此項不足,采用表面復合鋁纖維及高分子納米涂層的方法,有效 地加強了其吸聲效果。 關鍵詞:泡沫鋁:熔體發泡劑法;熔體吹氣發泡法;鋁纖維;涂層 中圖分類號:tf821文獻標識碼:a newtypealuminumfoamanditssurfacemodifying
人造微珠表面改性及其在水泥漿中的應用
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4.5
通過氨基硅烷偶聯劑對人造高強度空心玻璃微珠(簡稱人造微珠)表面進行改性處理,降低人造微珠表面的吸濕性,減少結塊現象。使用改性人造微珠制備了低密度油井水泥漿,并對水泥漿性能進行了評價,結果表明,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。
鎂基體冷噴涂制備表面改性涂層
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4.5
0前言鎂合金重量輕、比強度高,彈性模量小、剛性好、抗震力強,抗電磁干擾及屏蔽性好,且有色澤鮮艷、美觀等優點,從而在實際中被大量應用。但其防腐、耐磨性較差使其應用范圍受到了限制。解決鎂合金腐蝕和磨損問題是提高鎂合金的使用壽命,拓寬鎂合金的應用范圍的關鍵問題,因此在實際應用中對它們進行必要的表面改性處理以增強其性能,成為必不可少的一環。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
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職位:鐵路工程材料員
擅長專業:土建 安裝 裝飾 市政 園林