模拟PEMFC环境下纳米晶ZrC涂层钛合金双极板的性能研究

发布时间：2018-01-18 04:00

  本文关键词：模拟PEMFC环境下纳米晶ZrC涂层钛合金双极板的性能研究　出处：《稀有金属材料与工程》2017年04期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：采用双阴极等离子溅射沉积技术,在Ti-6A1-4V合金表面制备了厚度为10μm、平均晶粒尺寸为12 nm的ZrC纳米晶涂层。研究了改性前后钛合金双极板在质子交换膜燃料电池环境中的耐腐蚀性能、导电性能以及憎水性能。结果表明:在模拟PEMFC阴/阳极环境中,纳米晶ZrC涂层的腐蚀电位明显高于Ti-6A1-4V合金,而腐蚀电流密度较Ti-6A1-4V合金降低约4个数量级。在+0.6 V阴极工作电极电位下,纳米晶ZrC涂层具有更快的成膜速率以及更高的钝化膜稳定性;而在 0.1 V阳极工作电极电位下,ZrC纳米晶涂层则呈现出阴极保护特征。
[Abstract]:The thickness of Ti-6A1-4V alloy was 10 渭 m by double cathode plasma sputtering deposition. ZrC nanocrystalline coatings with average grain size of 12 nm were used to study the corrosion resistance of titanium alloy bipolar plates before and after modification in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) environment. The results show that the corrosion potential of nanocrystalline ZrC coating is significantly higher than that of Ti-6A1-4V alloy in anodic / anodic environment. The corrosion current density is about 4 orders of magnitude lower than that of Ti-6A1-4V alloy. Nanocrystalline ZrC coating has faster film forming rate and higher passivation film stability. The ZRC nanocrystalline coating exhibits cathodic protection characteristics at the working electrode potential of 0.1 V anode.
【作者单位】： 南京航空航天大学;
【基金】：国家自然科学基金(51374130) 航空科学基金(2013ZE52058)
【分类号】：TG174.4
【正文快照】： 燃料电池具有能量转化率高(40%~60%)、环境友好、工作噪音低、几乎不排放氮和硫的氧化物,较低的二氧化碳排放量等优点[1,2],被誉为是继水力、火力和核能之后的第四代发电装置。作为第五代燃料电池的质子交换膜燃料电池(PEMFC)是以固态的高分子聚合物作为电解质,尤其适合做电动

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本文编号：1439316