一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材及其制备方法，该梯度不锈钢基材(1)的两侧表面分别为低铬含量不锈钢(1

【技术实现步骤摘要】
一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材及其制备方法


[0001]本专利技术属于成分梯度薄板和燃料电池
，涉及一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材及其制备方法。

技术介绍

[0002]双极板是一种典型的燃料电池组成构件，目前金属双极板由于阻气性高、体积小、适用于批量制造等特点，被广泛应用于燃料电池中。
[0003]金属双极板基材的成形性能直接影响双极板的制造难度，同时，导电性能和耐蚀性能均会影响燃料电池性能。但在现有的金属双极板产品中，常用金属材料的难以实现导电、耐蚀与成形性能的兼容，该因素制约了产品综合性能的提高。例如，钛合金薄板表面极易形成氧化层，具有良好的耐蚀性，但导电和成形性能差；铌金属薄板具有优异的耐蚀和成形性能，但导电性能差、成本高。不锈钢薄板具有良好的成形性能，但导电性能较差，耐蚀性能不佳，服役过程中存在大量离子析出，毒害质子交换膜等部件。
[0004]另一方面，成分梯度材料作为一种新的材料结构，近年来得到日益广泛的关注。
[0005]对现有文献检索发现，中国专利公开号为：CN105643215A，名称为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材，其特征在于，该梯度不锈钢基材(1)的两侧表面分别为低铬含量不锈钢(1
‑
2)和高铬含量不锈钢(1
‑
1)，中间层为成分沿厚度方向呈梯度过渡的过渡层，其中低铬含量不锈钢(1
‑
2)的厚度占总厚度的50
‑
70％，高铬含量不锈钢(1
‑
1)的铬含量为25
‑
30wt.％，高铬含量不锈钢(1
‑
1)的厚度占总厚度的5
‑
15％，其余为过渡层。2.一种如权利要求1所述的导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)对不同铬含量的不锈钢粉末进行分层成型，获得初始板材；(2)对初始板材进行退火处理；(3)对初始板材进行差速辊轧制，获得梯度薄板；(4)对梯度薄板进行退火处理，获得梯度不锈钢基材(1)。3.根据权利要求2所述的一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材的制备方法，其特征在于，步骤(1)中不同铬含量的不锈钢粉末分为低铬不锈钢粉末、高铬不锈钢粉末以及过渡层粉末，采用316L不锈钢粉末与纯铬粉末的混合得到，或者直接采用均质预合金化粉末；所述的低铬不锈钢粉末采用316L不锈钢粉末或成分相近的均质预合金化粉末，低铬不锈钢粉末的各元素占比为Cr:16
‑
18wt.％，Ni:10
‑
14wt.％，Mo:2
‑
3wt.％，Mn≤2wt.％，C≤0.03wt.％，Si≤1wt.％，其余为Fe；所述的高铬不锈钢粉末直接采用均质预合金化粉末，或者316L不锈钢粉末与纯铬粉末的混合获得，高铬不锈钢粉末的各元素占比为Cr:25
‑
30wt.％，Ni≤12.5wt.％，Mo:1.5
‑
3wt.％，Mn≤2wt.％，C≤0.03wt.％，Si≤1wt.％，其余为Fe；所述过渡层粉末的各元素占比沿厚度方向由高铬不锈钢粉末成分向低铬不锈钢粉末成分逐层过渡，该过渡的层数为2
‑
8层。4.根据权利要求2所述的一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材的制备方法，其特征在于，步骤(1)中分层成型的技术包括粉末烧结或激光熔融。5.根据权利要求4所述的一种导电耐蚀高延展成分梯度不锈钢基材的制备方法，其特征在于，步骤(1)中粉末烧结的外加压力为25
‑
35kPa，保温时间为80
‑
120mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昊迪，徐竹田，彭林法，来新民，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：