金杰
,
韩岁伍
,
安腾
,
马君杰
,
张伟
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.10.005
用闭合场非平衡磁控溅射离子镀在304不锈钢表面沉积CrN和CrNiN涂层。采用X射线衍射和场发射扫描电镜表征涂层的结构和形貌。采用电化学测试、界面接触电阻测试以及疏水性测试等方法，研究两种不同涂层在模拟质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell ，PEMFC）环境下的电化学腐蚀性能、界面接触电阻以及疏水性能。结果表明：CrN涂层主要包含CrN和Cr2 N相，CrNiN涂层中CrN和Cr2 N相较少，Ni在CrNiN涂层中以单质形式存在；动态极化测试表明涂层的耐蚀性能较好，其中CrNiN涂层的耐蚀性能较CrN涂层差，恒电位极化测试表明CrN和CrNiN涂层的电流密度相当；CrN和CrNiN涂层都显著降低了304不锈钢的界面接触电阻，其中CrN涂层的接触电阻最小；CrNiN涂层疏水性能优于CrN涂层，更有利于质子交换膜燃料电池中的水管理。
关键词:
质子交换膜燃料电池双极板
,
PVD涂层
,
耐腐蚀性能
,
接触电阻
,
水接触角
金杰
,
安腾
,
韩岁伍
稀有金属材料与工程
在经过离子渗氮(PN)处理的冷作模具钢Cr12MoV基体上,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀法制备CrNiTiN镀层,与未渗氮的试样进行了膜/基结合力、耐磨性和表面能的对比.研究表明,CrNiTiN膜层具有较低的表面能,但是膜层和基体的结合力较差.Cr12MoV钢经离子氮化后,CrNiTiN膜层与氮化层间结合紧密,提高了膜与基体的承载能力;离子氮化处理使膜层的摩擦系数和磨损率明显降低;离子氮化会提高CrNiTiN膜层总表面能,但不会影响表面的抗粘性能.
关键词:
CrNiTiN膜层
,
离子氮化
,
结合强度
,
耐磨性
,
表面自由能
