[发明专利]一种具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板及其制备方法

权利要求书

1.一种具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将预处理后的不锈钢双极板置入化学刻蚀液中一段时间后得到待用不锈钢双极板；

步骤2，将所述待用不锈钢双极板与直流稳压电源的负极连接作为阴极，将阳极片与所述直流稳压电源的正极连接后作为阳极，将所述阴极和所述阳极均放入复合电镀液中，采用沉积电流密度为8A/dm²-15A/dm²，所述复合电镀液温度为20℃-40℃和搅拌条件下，进行电沉积，即可在所述待用不锈钢双极板的表面得到铬基氮化物复合镀层，得到铬基氮化物纳米粒子复合镀层的不锈钢双极板，

其中，在步骤1中，所述化学刻蚀液由FeCl₃和HCl以0.5-2：1的质量比组成，

在步骤2中，所述复合电镀液由50g/L-100g/L三氧化铬、20g/L-30g/L甲酸铵、30g/L-50g/L乙酸钠、30g/L-60g/L氯化钾、50g/L-70g/L氯化铵、30g/L硼酸、0.05g/L-3g/L纳米氮化铬粒子以及0.5g/L–1.5g/L复合添加剂组成，

所述复合添加剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵按照1：2的质量比组成，

在步骤1中，所述不锈钢双极板的预处理工艺过程为：将所述不锈钢双极板依次用型号为220#、800#、1500#、2000#的砂纸进行打磨去除表面氧化层，经过水冲洗去除表面残留的磨削和砂纸磨粒之后放入质量百分比为15％氢氧化钠、5％磷酸钠、10％硅酸钠组成的碱性溶液中，在温度为50℃-60℃的条件超声5min-10min进行脱脂除油，用水冲洗干净后，再放入质量百分比为10％的盐酸溶液中浸泡1min-2min进行活化处理，最终用水冲洗干净后浸泡在去离子水中备用，

在步骤2中，所述复合电镀液的制备方法如下：

步骤2-1，将三氯化铬、甲酸铵、乙酸钠、氯化钾和氯化铵加入离子水中混合成澄清溶液作为电镀铬基础液；

步骤2-2，将硼酸加热溶解后得到硼酸溶液，再将所述硼酸溶液搅拌加入所述电镀铬基础液中；

步骤2-3，使用去离子水溶解复合添加剂，得到复合添加剂溶液，并将所述复合添加剂溶液加入所述电镀铬基础液；

步骤2-4，将前处理后的氮化物纳米粒子加入到所述电镀铬基础液中得到混合溶液；

步骤2-5，使用质量分数为10％-20％盐酸溶液调节所述混合溶液的PH值至2.5-3，超声陈化2h-5h后，得到复合电镀液，

所述氮化物纳米粒子的前处理方法包括如下步骤：

将所述氮化物纳米粒子用酒精和去离子水依次冲洗后，放入质量分数为10％的盐酸和质量分数为10％的硝酸溶液组成的混合溶液中，在超生环境下浸泡30min，得到活化后的氮化物纳米粒子，使用去离子水冲洗所述活化后的氮化物纳米粒子后，得到所述前处理后的氮化物纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板的制备方法，其特征在于：

其中，所述氮化物纳米粒子为氮化铬纳米粒子或氮化钛纳米粒子，

所述氮化铬纳米粒子的直径为10nm-500nm，

所述氮化钛纳米粒子的直径为10nm-100nm。

3.根据权利要求1所述的具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板的制备方法，其特征在于：

其中，所述阳极片为预处理后的铂片或石墨片，

所述铂片或所述石墨片的预处理工艺为：用水冲洗所述铂片或所述石墨片去除表面加工残留的碎渣，再将所述铂片或所述石墨片放入酒精溶液中超声清洗3min-5min去除油脂，最终用水冲洗干净后浸泡在去离子水中备用。

4.一种具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板，其特征在于，由权利要求1-3中任一项所述的具有铬基氮化物复合镀层的不锈钢双极板的制备方法制备得到。