【摘 要】
：
质子交换膜燃料电池（PEMFC）的特点是效率高,启动工作温度低且零排放,这使得PEMFC在新一代的能源领域受到了极大的关注。双极板作为连接单电池构成大功率电池组的重要组成部分,它的重量和成本在整个PEMFC中占有极大的比例。由于金属材料加工成本低、导电和导热性能优异,因此被认为是良好的双极板备选材料。然而在PEMFC工作条件下,大多数耐腐蚀金属会在表面形成钝化膜,导致接触电阻升高降低整体性能。本文
论文部分内容阅读
质子交换膜燃料电池（PEMFC）的特点是效率高,启动工作温度低且零排放,这使得PEMFC在新一代的能源领域受到了极大的关注。双极板作为连接单电池构成大功率电池组的重要组成部分,它的重量和成本在整个PEMFC中占有极大的比例。由于金属材料加工成本低、导电和导热性能优异,因此被认为是良好的双极板备选材料。然而在PEMFC工作条件下,大多数耐腐蚀金属会在表面形成钝化膜,导致接触电阻升高降低整体性能。本文针对上述问题选用TA1和TC4作为钛金属双极板,进行等离子氮化处理,并研究改性前后的腐蚀行为和界面接触电阻。主要研究与结果如下:采用空心阴极等离子氮化技术进行表面氮化处理。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）以及X射线光电子能谱仪（XPS）对改性层进行表征测试。从测试实验结果中可以得出结论,致密均匀且连续的改性层覆盖在基体表面,化合物层由Ti2N相与TiN相两相组成。在模拟PEMFC环境中（70℃,0.5 M H2SO4+2ppm HF,通入氧气模拟阴极工作环境,通入氢气模拟阳极工作环境）,对改性前后样品进行动电位极化测试、恒电位极化测试以及接触电阻测试。测试结果表明,通过离子氮化可以大幅度提升TA1和TC4钛金属的耐腐蚀性能,并在腐蚀测试后依然能维持较低的接触电阻。采用商业纯钛（TA1）在700℃下进行2～4 h的表面氮化处理;Ti-N化合物层厚度为0.7～2.1μm,其中化合物层主要由Ti2N相组成。在模拟PEMFC阴极环境中腐蚀测试后,4 h氮化后的TA1钛金属样品的腐蚀电流密度为0.39μA/cm~2。经过恒电位极化测试后,4 h氮化后样品的接触电阻为4.1 mΩcm~2,低于10 mΩcm~2。采用TC4钛合金在750℃下进行4 h的氮化处理。为提高TC4钛合金的氮化效率,通过改变氮化气氛,使TC4钛合金在不同氨气与氮气的比例中进行同温等时的氮化处理。在氨气与氮气1:2的条件下制备的Ti-N化合层厚度为2.1μm,是在纯氨气条件下所获得化合物层厚度的2倍。在模拟PEMFC阴极环境中进行的4 h腐蚀测试后,氨气与氮气1:2的条件下氮化后样品的腐蚀电流密度为0.71μA/cm~2,相比在纯氨气条件中制备样品的腐蚀电流密度降低了一个数量级（8.51μA/cm~2）,对比未处理的TC4钛合金基体降低了两个数量级。经过腐蚀测试后,在氨气与氮气1:2的条件中氮化后样品的接触电阻为7.3 mΩcm~2。
其他文献
“十四五”时期我国经济和社会发展将面临更加复杂、严峻的国内外形势,因此,在“双循环”发展格局及区域港口群优化整合背景下,港口的转型升级更为迫切,如何改变长期以来以港口规模为目标的粗放式发展模式,探寻港口高质量发展的新路径成为港口发展的重要命题。港口效率评价是港口资源优化配置、港口管理水平提升的重要手段。从效率角度出发,探究区域港口效率的时空演化特征及其影响因素对促进港口产业由要素驱动、资本驱动转向
随着我国经济发展水平和国际地位的不断提高,原油需求量持续上涨,但我国原油自产量早已无法满足日常生产生活所需,因此每年都需要通过大量海外进口弥补供需差距。海上船舶运输是原油进口的主要运输方式,此运输过程极易受到外部各种突发因素影响,原油供给若发生中断易产生较大风险;内部我国提出原油安全储备战略和加大自有运力比例的有关政策,需要大力发展自有船舶。因此组建一支大型自有原油运输船队,不仅能够保障我国能源安
随着新一轮产业结构调整和升级,作为北方经济最为活跃的环渤海经济圈面临着战略性转变。如何加快环渤海地区发展,是推动落实“一带一路”、津冀协同发展重大国家战略、深入实施区域发展总体战略的重要保障。港口作为区域经济体系和运输网络中的重要枢纽,是实现外向型经济的窗口,也因此被赋予更高的要求和使命。在此背景下,本文对环渤海地区主要沿海港口效率进行量化测度,以期为环渤海地区各港口未来发展提供参考。首先,本文梳
受中国“一带一路”倡议的影响,世界主要经济体加强了对非洲大陆（尤其是西非）的投资援助。除了中国计划在西非投资数亿美元来建设集装箱港口、铁路和其他基础设施外,美国和欧盟还宣布将在该地区的基础运输设施上投资数百亿美元。在不同的战略目标下,世界主要经济体已经开始了对西非基础设施投资的竞争。在基础交通设施建设的所有领域,西非国家已经投资或将要投入大量资金,这种趋势在海运集装箱领域尤为明显。在这种情况下,如
斯特林发动机是一种可以利用大多数能源作为热源（例如:生物质、化石燃料、太阳能等）的活塞式发动机,它通过热源加热工质气体使其膨胀来推动活塞运动进行做功。基于斯特林发动机能源的广泛适用性,利用斯特林发动机将热能转化为动能引起了多个领域的关注。与其他活塞发动机一样,斯特林发动机活塞环-气缸套为关键运动副,其密封的好坏对整机性能存在至关重要的影响。但是与内燃机不同,斯特林发动机活塞环-气缸套在干摩擦条件下
数字媒体时代，短视频平台作为一种特殊的文化传播载体对地域文化传播具有极大的影响力。基于此，文章从短视频创新传播的技术角度出发，以短视频及地域文化传播基本概述为切入点，对数字媒体时代短视频平台助力地域文化传播的具体应用进行了深入分析，对短视频传播的特点、内容、渠道优势以及技术推动等进行了全面的探讨，并就5G时代地域文化传播应用短视频平台的创新路径进行了深入研究，以期能为数字媒体时代短视频平台助力地域
随着绿色交通行业的迅猛发展,对载运工具的动力系统在节能和减排等方面提出了更高要求。由于船舶运行中的特殊环境,如高温、潮湿和颠簸等,需要发展更具安全性的动力电池。近年来,水系锌离子电池由于具有价格低廉、安全性高、环境友好等特点在船舶、汽车等载运工具应用上具有很大的发展潜力。二氧化锰作为电池理想的正极材料之一,因其较高的工作电压和理论容量,兼具资源多、成本低和毒性低等优势被广泛研究。但目前材料依然存在
＜正＞党的二十大报告明确指出：“实施国家文化数字化战略，健全现代公共文化服务体系，创新实施文化惠民工程。健全现代文化产业体系和市场体系，实施重大文化产业项目带动战略。”2022年5月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》（以下简称《意见》），明确提出：到“十四五”时期末，基本建成文化数字化基础设施和服务平台，基本贯通各类文化机构的数据中心，基本完成文化产业数字
随着海上交通流量的增加,海上事故的发生概率也随之升高,构建一个快速、有效的应急救助系统,完善海上突发事故应急体系建设,提升海运应急监管和海上突发事故应急处置能力,已经成为各级海上责任部门重点强调与应对的问题。应急救助能力的提高离不开对救助船的科学配置。而事故发生的位置和数量又对救助船的配置起着决定性的作用,但是事故发生的数量与位置是随着时间的变化而变化的,仅仅依靠静态的配置无法有效地满足救助需求,
近年来,水运行业由于自身的优势,逐渐受到人们的青睐,进出港船舶数量逐年增多,对许多港口现有航道的通航能力来说,是一大考验。此外,为适应发展以及满足货物需求,船舶不断向大型化、专业化方面发展,成为港口航道通航压力的另一来源。为解决港口面临的困境,许多港口对其现有航道进行拓宽和整治。而复式航道由于其先进的通航模式,将会是未来港口增加自身竞争力的关键手段之一。然而,随着航道的不断拓宽,航道内的通航船舶的