[发明专利]燃料电池兼具导电和耐蚀功能的涂层材料

摘要

本发明涉及涂料技术领域，尤其是一种燃料电池兼具导电和耐蚀功能的涂层材料。一种燃料电池兼具导电和耐蚀功能的涂层材料，该涂层包含自愈合层和超耐蚀层，自愈合层由钛合金和钨合金组成；超耐蚀层包括钨合金组分的氧化物层和钨合金组分的氮化物层。这种燃料电池兼具导电和耐蚀功能的涂层材料以提升燃料电池金属极板使用寿命为前提，这种燃料电池金属双极板超导电超耐蚀涂层材料拥有在使用过程中使得针孔自动填充的能力，因此无需设计规避针孔用反复循环的多层结构，可以在无需添加贵金属的前提下达到比现有技术更低的接触电阻和腐蚀电流密度（接触电阻可达到3mΩ•cm²，腐蚀电流密度可达5×10^‑8A/cm²），极大降低了金属极板的处理成本。

主权项

1.一种燃料电池兼具导电和耐蚀功能的涂层材料，其特征是，该涂层包含自愈合层（2）和超耐蚀层（3），该涂层材料从上往下依次为超耐蚀层（3）、自愈合层（2）以及基体（1），自愈合层（2）由钛合金和钨合金组成，自愈合层（2）具有30nm‑500nm的涂层厚度，且自愈合层（2）在涂层使用过程中会在针孔或机械性损伤处（6）自动形成氧化填充物（7），由于暴露在外而易于与氧发生反应，自动形成氧化填充物（7），所形成的氧化填充物（7）具有较好的耐蚀性能和较好的导电能力，从而阻止腐蚀反应的进一步发生，自愈合层（2）的钛合金包含钛与钒、钽、镍、铬、锆中的一种或多种，其中钛含量为30wt%‑80wt%；自愈合层（2）的钨合金包含钨与钛、钒、铌、铬、锆中的一种或多种，其中钨含量为5wt%‑80wt%，超耐蚀层（3）包括钨合金组分的氧化物层（4）和钨合金组分的氮化物层（5），其中，氧化物层（4）在自愈合层（2）外侧，氮化物层（5）在氧化物层（4）外侧。