【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氢燃料电池，具体是燃料电池金属双极板的碳氮化技术。
技术介绍
1、燃料电池金属极板的使用可大幅度提升燃料电池的体积功率密度,是燃料电池技术发展的重要方向，但是，由于燃料电池的强腐蚀环境,导致目前的金属极板普遍存在耐腐蚀不足的严重问题。为了提升金属极板的耐腐蚀性能，目前普遍采用pvd技术在金属(不锈钢、钛合金等)极板表面制作耐腐蚀涂层。这种做法存在设备投入高、靶材昂贵、加工成本高的问题,更为严重的是，这些涂层还存在容易脱落，耐腐蚀性不足等问题。
2、对于钛及钛合金金属极板，目前的一种技术是直接在氮气氛中对其进行氮化，在其表面形成一层氮化钛，以提升其耐腐蚀性能。然而，氮化后金属极板的电阻会有所提高，会导致燃料电池性能的降低。
技术实现思路
1、为了解决以上问题，本专利技术提出了一种对钛及钛合金极板直接进行碳氮化处理的技术，同步实现在金属极板表面的氮化和碳化，形成氮化物、碳化物、结晶碳共存的表面结构，不但大幅度提升了金属极板的耐腐蚀性能，且极板的电阻不会增加。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、燃料电池金属双极板的碳氮化技术，包括以下步骤：
4、板材预处理：表面活性剂溶液超声清洗，脱去表层油和脂类物质；使用0.1m硫酸溶液室温浸泡23～35分钟，脱去酸溶性杂质以及表层氧化物；纯净水洗涤，沥干，得到预处理好的极板；
5、碳氮化：将预处理好的极板置于氮化炉中，炉中专门容器中加入有机物；盖好炉盖后，抽
6、作为本专利技术进一步的技术方案，在板材预处理的步骤中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，浓度为0.1-0.3wt％，所述表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
7、作为本专利技术进一步的技术方案，在碳氮化步骤中，所述氮化炉为管式炉、井式氮化炉、箱式氮化炉、推板炉中的一种。
8、作为本专利技术进一步的技术方案，在碳氮化步骤中，所述有机物为丙烯、丁烷、白油、机油、三乙醇胺、甲基咪唑和多巴胺中的一种或者一种以上的混合物。
9、作为本专利技术进一步的技术方案，在碳氮化步骤中，所述有机物为质量比为1：1的三乙醇胺和丁烷的混合物。
10、作为本专利技术进一步的技术方案，在碳氮化步骤中，按照极板的每平方厘米1mg碳的量来添加有机物。
11、作为本专利技术进一步的技术方案，在碳氮化步骤中，升温速率为每分钟5-10℃。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了燃料电池金属极板的碳氮化工艺，解决了单纯氮化存在的电阻提升、耐腐蚀性还不够强的行业难题；实现了高性能金属极板的低成本制备，可有效促进氢能燃料电池技术的发展。
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1.燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在板材预处理的步骤中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，浓度为0.1-0.3wt％，所述表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，缓慢升温至750℃，保温10小时。
4.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，所述氮化炉为管式炉、井式氮化炉、箱式氮化炉、推板炉中的一种。
5.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，所述有机物为丙烯、丁烷、白油、机油、三乙醇胺、甲基咪唑和多巴胺中的一种或者一种以上的混合物。
6.根据权利要求5所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，所述有机物为质量比为1：1的三乙醇胺和丁烷的混合物。
7.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮
8.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，升温速率为每分钟5-10℃。
...【技术特征摘要】
1.燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在板材预处理的步骤中，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，浓度为0.1-0.3wt％，所述表面活性剂为烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，缓慢升温至750℃，保温10小时。
4.根据权利要求1所述的燃料电池金属双极板的碳氮化技术，其特征在于，在碳氮化步骤中，所述氮化炉为管式炉、井式氮化炉、箱式氮化炉、推板炉中的一种。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：文兆辉，
申请(专利权)人：深圳金恒辉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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