【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种燃料电池双极板表面处理方法，特别涉及一种适用于氢氧质子交换膜燃料电池双极板的高导电耐蚀涂层及其制备方法，属于宇航应用能源与材料。
技术介绍
1、军用航天器长期在轨、工况复杂，甚至有反复运送大量人/物资的需求，整个服役周期对能源系统功率变换需求提出了新的要求。燃料电池作为一种电化学能量转化装置，具有高能效、低污染、高比能量、高隐蔽性等特点，是实现长效发电的最重要的手段。燃料电池双极板又称为集流板，是燃料电池重要部件之一。一般双极板需要具有以下功能：分隔燃料和氧化剂，阻止气体透过；收集、传导电流，具有较高的电导率；通过流道设计和加工可将气体均匀分配到电极的反应区域进行发电反应；保持电池温度场均匀。现有双极板不能满足军用航天器对能源系统功率变换的需求，主要体现在使用腐蚀电流较高、电导率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种氢氧导电耐蚀涂层及其制备方法，解决了传统双极板导致燃料电池使用寿命较短、运行效率较低的技术问题，本专利技术采用电化学方法进行导电防腐物质的沉积制备，能够有效保证燃料电池运行过程中低内阻、高耐蚀的表面状态。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，包括：
4、对双极板材料进行前处理；
5、对前处理后的双极板材料进行表面电化学活化；
6、对表面电化学活化后的双极板材料进行阳极电化学转化，在双极板材料表面形成金属氧化
7、对双极板材料及其表面的金属氧化物涂层进行热处理。
8、进一步的，表面电化学活化所用溶液的配方包括：
9、
10、氢氟酸中溶质的质量百分比为40％；
11、溶液的ph值为4～6，温度为室温。
12、进一步的，表面电化学活化采用正负换向电化学活化的方式，正向电流密度为0.1a/dm2～3a/dm2负向电流密度为0.1a/dm2～3a/dm2，换向频率为50hz～200hz，占空比为10％～40％，持续时间为5min～10min。
13、进一步的，阳极电化学转化所用溶液的配方包括：
14、
15、溶液的ph值为4～6，温度为室温。
16、进一步的，阳极电化学转化时，所用7.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，阳极电化学转化时，阳极电压为10v～20v，阳极电流密度为0.01a/dm2～2a/dm2，持续时间为10min～20min。
17、进一步的，热处理的方法包括：在温度为40℃～60℃下烘干30min～40min。
18、进一步的，对双极板材料进行前处理的方法包括对双极板材料表面进行除油和酸洗；
19、在对双极板材料进行前处理、表面电化学活化、阳极电化学转化后，均对双极板材料进行水洗。
20、进一步的，双极板材料为钛合金材料。
21、一种氢氧导电耐蚀涂层，采用上述制备方法得到，氢氧导电耐蚀涂层的成分包括氧化钛、氧化镍和氧化锰。
22、进一步的，氢氧导电耐蚀涂层的厚度为4μm～9μm，接触电阻≤10mωcm2；
23、模拟运行工况下，氢氧导电耐蚀涂层的腐蚀电流≤1μa/cm2，腐蚀速率≤0.01mm/year。
24、本专利技术与现有技术相比具有如下至少一种有益效果：
25、(1)本专利技术创造性的提出一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，采用电化学活化转化的工艺，利用钛合金表面清洗活化和金属化合物转化的方法，实现了在钛合金双极板零件等材料表面实现导电的功能，其接触电阻≤10mωcm2；
26、(2)本专利技术采用电化学转化形成阻挡层的方法，实现了在钛合金双极板零件等材料表面实现耐蚀的功能，其腐蚀电流≤1μa/cm2；
27、(3)本专利技术采用能够在ta1、ta2、tc4等钛合金材料表面制备的导电耐蚀涂层，且在含氟、酸性等环境中具有良好的稳定性，经过试验测试，其腐蚀速率≤0.01mm/year。
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1.一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，表面电化学活化所用溶液的配方包括：
3.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，表面电化学活化采用正负换向电化学活化的方式，正向电流密度为0.1A/dm2～3A/dm2负向电流密度为0.1A/dm2～3A/dm2，换向频率为50Hz～200Hz，占空比为10％～40％，持续时间为5min～10min。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，阳极电化学转化所用溶液的配方包括：
5.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，阳极电化学转化时，阳极电压为10V～20V，阳极电流密度为0.01A/dm2～2A/dm2，持续时间为10min～20min。
6.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，热处理的方法包括：在温度为40℃～60℃下烘干30min～40min。
7.根据权利要求1所述的一种氢
8.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，双极板材料为钛合金材料。
9.一种氢氧导电耐蚀涂层，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的制备方法得到，氢氧导电耐蚀涂层的成分包括氧化钛、氧化镍和氧化锰。
10.根据权利要求9所述的一种氢氧导电耐蚀涂层，其特征在于，氢氧导电耐蚀涂层的厚度为4μm～9μm，接触电阻≤10mΩcm2；
...【技术特征摘要】
1.一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，表面电化学活化所用溶液的配方包括：
3.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，表面电化学活化采用正负换向电化学活化的方式，正向电流密度为0.1a/dm2～3a/dm2负向电流密度为0.1a/dm2～3a/dm2，换向频率为50hz～200hz，占空比为10％～40％，持续时间为5min～10min。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，阳极电化学转化所用溶液的配方包括：
5.根据权利要求1所述的一种氢氧导电耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，阳极电化学转化时，阳极电压为10v～20v，阳极电流密度为0.01a/d...
【专利技术属性】
技术研发人员：王景润，冯磊，文陈，白晶莹，崔庆新，王楠，董源，赵涟景，李家峰，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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