304不锈钢双极板表面TiN涂层的腐蚀和导电行为研究

沈杰¹，刘卫²，王铁钢³，潘太军^1,2

1. 常州大学材料科学与工程学院江苏省材料表面技术重点实验室2. 中国科学院上海应用物理研究所3. 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室

摘 要：采用等离子喷涂技术在304不锈钢表面沉积Ti N涂层,研究其在燃料电池环境中的腐蚀和导电性能。采用XRD和SEM对涂层组织结构和微观形貌进行了表征,通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱技术比较了涂层与基体在模拟电池环境中（0.3 mol/L H₂SO₄+2 mg/L HF）的耐蚀性,并测定了接触电阻。结果表明:涂层的自腐蚀电位显著高于基体的,且腐蚀电流密度下降近1个数量级,这与所制备厚约20μm涂层的均匀致密性有关。在360 h浸泡过程中,涂层的开路电位显著高于基体,稳定性良好,虽阻抗随时间有所降低,但仍维持较高值,涂层能够对基体提供有效保护。在138 N·cm-2压力下,Ti N涂层的接触电阻为50 mΩ·cm-2,低于基体的,表现出更优越的导电性能。

关键词：304不锈钢双极板;等离子喷涂;TiN涂层;耐蚀性;