金属热处理

作者：孙威威, 剌玲敏, 张静, 梁凤啸, 秦林

单位：太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024

关键词：TA2钛双极板,钒掺杂,TiC改性层,耐腐蚀性能,导电性

基金：山西省基础研究计划(202103021224061)

为提高钛基双极板的耐腐蚀性能和导电性,在TA2纯钛的表面进行双辉离子渗碳,另外为降低渗碳温度,在渗碳过程中掺杂钒。使用扫描电镜和能谱分析、X射线衍射对改性层的组织结构、化学成分、物相组成进行研究,并测得改性层的界面接触电阻率、耐腐蚀性能。结果表明,在优化的制备工艺参数下,在TA2表面生成结构致密的TiC改性层、钒掺杂渗碳改性层。当压实力为140 N/cm2时,730 ℃下制备的钒掺杂渗碳改性层、850 ℃下制备的TiC改性层、TA2基体的界面接触电阻率分别是1.17、3.66、14.71 mΩ/cm2。在模拟双极板的工作环境中,测得730 ℃下制备的钒掺杂渗碳改性层、850 ℃下制备的TiC改性层的自腐蚀电流密度分别是5.238、7.563 μA/cm2,均比TA2基体的腐蚀电流密度低1个数量级。在离子渗碳的过程中掺杂钒可以有效降低渗碳的工艺温度,并且提高TA2基体的导电性和耐腐蚀性能。

来源：2023年第3期

《金属热处理》期刊编辑部

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