Effect of Sn solid solution on the conductive and corrosion resistance performance of Ti2AlC MAX phase coatings in simulated PEMFCs environment
ID:129
Submission ID:107 View Protection:ATTENDEE
Updated Time:2024-10-13 22:12:09
Hits:286
Oral Presentation
Abstract
PEMFCs运行时,高温酸性条件下,金属极双板的溶解和腐蚀不可避免,以及界面接触电阻的增加。Ti2AlC是Ti-Al-C MAX相中的一种,具有独特的纳米层状结构和金属陶瓷的综合性能。Sn可以在Ti2AlC体系的A位无限固溶,且SnO2具有优异的导电性能,对其进行Sn固溶,有望进一步提高Ti2AlC MAX相涂层的耐腐蚀性,同时维持腐蚀后的ICR。采用多靶磁控溅射结合后续热处理的方法,在SS316L基体表面成功制备Ti2AlC、Ti2(Al,Sn)C涂层。在模拟质子交换膜燃料电池的环境下,对比涂层的耐腐蚀性及导电性能变化,通过XRD、XPS、电化学测试及TEM等分析方法,探究其耐腐蚀机制。实验结果表明,Ti2(Al,Sn)C涂层的导电耐蚀性能要比Ti2AlC涂层更加优异。Ti2(Al, Sn)C涂层表面的钝化膜包括TiO2层、Al2O3层、SnO2层,Sn氧化生成的SnO2在一定程度上阻隔了腐蚀介质的渗透,对Al2O3层的致密性和保护性起到了改善作用。同时Al氧化生成的Al2O3层比TiO2层具有更好的阻隔和防护作用。这种分层的氧化膜结构能最大限度地发挥各个氧化层的各自优势,有助于提高涂层的耐腐蚀性能。
Keywords
金属双极板,MAX相,Ti2AlC涂层,Ti2(Al, Sn)C涂层,耐腐蚀性能,导电性能
Submission Author
家阅 张
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
爱英 汪
中科院宁波材料所
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