Cr2N涂层不锈钢双极板：性能提升与耐腐蚀研究

"不锈钢双极板表面Cr2N涂层的制备与性能研究，耿赛赛，王萌等人，北京科技大学。采用粉末包埋渗工艺在316L不锈钢双极板上形成Cr2N涂层，通过XRD、SEM、界面接触电阻测试和动电位极化等分析手段，研究涂层对双极板界面电阻和耐腐蚀性的改善效果。结果显示，Cr2N涂层显著提升了不锈钢双极板的耐腐蚀性能和降低界面接触电阻。" 在燃料电池领域，不锈钢双极板扮演着至关重要的角色，它们是质子交换膜燃料电池（PEMFC）中的核心组件。本研究由耿赛赛、王萌等学者在北京科技大学进行，他们专注于不锈钢双极板的表面改性，以提高其在实际应用中的性能。采用粉末包埋渗工艺，他们在316L不锈钢双极板表面成功原位沉积了一层均匀且致密的Cr2N涂层。 Cr2N涂层的制备工艺是一种有效的表面改性方法，它能够改善金属材料的表面特性。通过X射线衍射(XRD)分析，可以确认涂层的晶体结构和质量，而扫描电镜(SEM)则用于观察涂层的微观形貌和表面粗糙度。此外，界面接触电阻测试评估了涂层对双极板之间接触性能的改进，这对于燃料电池中电能传输至关重要。动电位极化实验则揭示了涂层对不锈钢双极板耐腐蚀性能的提升程度。 实验结果显示，Cr2N涂层显著提高了不锈钢双极板的耐腐蚀性能。腐蚀电位的提高（约620mV）意味着材料更不容易遭受电化学腐蚀，而腐蚀电流密度的降低（约3个数量级）则意味着腐蚀速率的大幅下降。这表明，经过涂层处理的双极板在模拟的PEMFC工作环境下，其耐腐蚀能力得到了显著增强。 同时，Cr2N涂层也降低了双极板的界面接触电阻。在150N·cm^-2的载装压力下，界面接触电阻仅为9.7mΩ·cm^2，相比于未改性的双极板降低了约79%，这将有助于提高燃料电池的功率输出效率和运行稳定性。 关键词涵盖了不锈钢双极板、包埋渗技术、界面接触电阻和耐腐蚀性，这些都是该研究的核心内容。此研究为优化燃料电池组件的性能提供了新的思路，对于推动燃料电池技术的发展具有积极意义。