[發明專利]一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑及金相制備方法

有效

• 申請號: 202010043733.9
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111139481B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張存滿;冷宇;明平文;楊代軍;李冰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C23F1/28
• 分類號: C23F1/28;G01N1/28;G01N1/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，用于燃料電池用各類奧氏體和鐵素體不銹鋼的金相制備，由以下體積百分含量的組分組成：濃硫酸1.0～5.0%，氫氟酸≤1.0%，其余為去離子水；

金相制備的方法采用所述的腐蝕劑，包括以下步驟：

（I）準備試樣：將燃料電池雙極板用不銹鋼進行取樣、制樣、清洗和干燥；

（II）腐蝕劑預熱：將腐蝕劑預熱，預熱溫度控制在40~90℃；

（III）腐蝕：將試樣和耐蝕導電材料分別作為陽極和陰極，插入預熱好的腐蝕劑中，在試樣和耐蝕導電材料的兩端施加1.0~2.0V的電壓，腐蝕；

（IV）將試樣取出，清洗、干燥；

步驟（III）中：

當施加的電壓為1.1～1.3V時，腐蝕時間為2～4min；

當施加的電壓為1.3～1.5V時，腐蝕時間為1～2min；

當施加的電壓為1.5～2.0V時，腐蝕時間為0.5～2min。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，包括以下條件中的任一項或多項：

（a）腐蝕劑中濃硫酸的體積百分含量為2.0~4.0%；

（b）腐蝕劑中氫氟酸的體積百分含量≤0.6%。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，腐蝕劑中氫氟酸的體積百分含量為0。

4.根據權利要求1或2所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，濃硫酸質量分數大于或等于98%，氫氟酸濃度大于或等于40%。

5.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，步驟（I）中，包括以下條件中的任一項或多項：

（a）取樣過程中，采用剪板機、切割機或線切割方法截取邊長大于或等于1cm的試樣；

（b）取樣過程中，對于厚度小于或等于0.3mm的燃料電池雙極板用不銹鋼，采用包括上下加鋼板進行夾持在內的方法以保持試樣平整度；

（c）制樣過程中：

對于未進行光亮退火處理的不銹鋼雙極板試樣，先用導電樹脂進行鑲嵌，再用800#、1000#、2000#和3000#的砂紙研磨后進行拋光；

對于已進行光亮退火處理的不銹鋼雙極板試樣，先用導電樹脂進行鑲嵌，再用拋光布進行拋光，或，對于已進行光亮退火處理的不銹鋼雙極板試樣，無需制樣處理，直接進行清洗和干燥；

（d）清洗和干燥過程中，先用去離子水清洗，然后用酒精清洗，清洗后用吹風機吹干。

6.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，步驟（II）中，包括以下條件中的任一項或多項：

（a）腐蝕劑預熱采用恒溫水浴的方式；

（b）預熱溫度控制在50～80℃。

7.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板用不銹鋼腐蝕劑的應用，其特征在于，步驟（III）中，包括以下條件中的任一項或多項：

（a）所述的耐蝕導電材料包括鉑網或鉑片；

（b）施加的電壓為1.1～1.5V；

（c）腐蝕的時間為1~4min。