典型文献
等离子体密度调控CrN薄膜结构改性Ti6Al4V双极板
文献摘要：
目的 满足质子交换膜燃料电池双极板的使用要求.方法 采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流调控溅射等离子体密度,在Ti6Al4V(TC4)合金表面制备了氮化铬(CrN)薄膜.结果 随着热丝放电电流从0 A增加至32 A,真空腔内等离子体密度增强,?50 V偏压下基体偏流密度从0.07 mA/cm2增至0.7 mA/cm2.CrN薄膜择优取向从低应变能的(111)转变成表面能更低的(200)择优取向.薄膜表面形貌由较疏松的四棱锥型转变成致密球形;无热丝时,CrN薄膜显示有铬的(110)衍射峰且铬原子数分数为52.16％,为富金属薄膜.热丝放电电流为16 A和32 A时,CrN薄膜中的铬原子数分数分别降至50.79％和49.82％,且无Cr的衍射峰,即逐渐转变为贫铬.采用热丝辅助磁控溅射,将使氮气离化率增大,活性增强,引起薄膜贫铬.模拟双极板工作环境下,与TC4腐蚀电流密度1.5×10?8 A/cm2相比,CrN薄膜的腐蚀电流密度由无热丝的3×10?5 A/cm2降至使用热丝的9×10?9 A/cm2.对电化学阻抗谱拟合等效电路表明,无热丝放电电流条件下制备的CrN薄膜等效电路中出现了基体与涂层间的电阻,说明疏松涂层为腐蚀液提供了通道,在基体和涂层间形成了腐蚀.16 A和32 A热丝放电电流条件下制备的CrN薄膜与表面无涂层的钛合金等效电路相同,说明致密涂层能有效阻碍腐蚀介质的渗入,具有最佳腐蚀抗性.无热丝放电电流时接触电阻为7.95 m?·cm2,热丝放电电流16 A时接触电阻增至15.65 m?·cm2,32 A时接触电阻大幅增加.结论 在质子交换膜燃料电池双极板备选材料钛合金表面制备致密CrN薄膜,增强了基体的耐蚀性,但贫铬组分导致薄膜电阻增大.在钛合金电极板表面制备致密且略富金属或化学剂量比相当的CrN薄膜,将满足其作为燃料电池双极板的使用条件.
文献关键词：
TC4钛合金;双极板;磁控溅射;等离子体密度;CrN薄膜;腐蚀抗性
中图分类号：
作者姓名：
杜峰;周艳文;王英涵;方方;张开策;粟志伟;徐帅;王鼎
作者机构：
辽宁科技大学 材料与冶金学院 表面工程研究所,辽宁 鞍山 114051
文献出处：
引用格式：
[1]杜峰;周艳文;王英涵;方方;张开策;粟志伟;徐帅;王鼎-.等离子体密度调控CrN薄膜结构改性Ti6Al4V双极板)[J].表面技术,2022(04):194-201,210
A类：
B类：
等离子体密度,密度调控,CrN,薄膜结构,结构改性,Ti6Al4V,双极板,质子交换膜燃料电池,使用要求,热丝,磁控溅射技术,变热,放电电流,流调,TC4,金表,表面制备,氮化铬,空腔,偏压,偏流,mA,增至,择优取向,低应变,应变能,转变成,表面能,表面形貌,四棱锥,锥型,原子数,金属薄膜,氮气,离化率,腐蚀电流密度,电化学阻抗谱,等效电路,面无,钛合金,腐蚀介质,渗入,腐蚀抗性,流时,接触电阻,备选,选材,耐蚀性,薄膜电阻,金电极,化学剂,使用条件
AB值：
0.23078
机标中图分类号，由域田数据科技根据网络公开资料自动分析生成，仅供学习研究参考。
