[發明專利]一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法

在審

• 申請號: 202111051730.0
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113948721A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李渤渤;陶會發;劉茵琪;裴騰;郝曉博;張強
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

1.一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對海綿鈦進行熔煉及機加工，獲得鈦板坯，定義[O]_當為鈦板坯雜質元素整體含量的質量百分比，Fe、C、N、O雜質元素含量的質量百分比分別為[Fe]%、[C]%、[N]%、[O]%，

[O]_當計算公式為：

[O]_當=[O]%+0.5*[Fe]%+0.7*[C]%+2.5*[N]%，

選取[Fe]%≤0.050%、[C]%≤0.040%、[N]%≤0.010%、[O]%≤0.080%，[O]_當≤0.120%的鈦板坯用于直接軋制；

（2）對步驟（1）獲得的鈦板坯熱軋得到黑皮態熱軋鈦卷，再經表面處理獲得表面無氧化皮及缺陷殘留的熱軋鈦卷；

（3）對步驟（2）獲得的熱軋鈦卷進行多軋程冷軋及半成品退火獲得成品軋制用母帶；

（4）對步驟（3）獲得的成品軋制用母帶進行成品軋制得到鈦帶；

（5）對步驟（4）獲得的鈦帶先在氬氣保護下、以連續退火方式進行成品熱處理，再經矯直后即得所述氫燃料電池鈦金屬雙極板基材。

2.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（1）中海綿鈦為0級及以上海綿鈦。

3.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述熔煉采用一次EB爐熔煉。

4.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述表面處理過程為：采用連續退火拋丸酸洗線對黑皮態熱軋鈦卷進行先退火一次、拋丸酸洗兩次，再進行修磨及拋丸酸洗處理。

5.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中半成品退火的溫度為600~850℃。

6.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（4）中軋程變形量為50%~65%，單位張力為200~400kg/mm²，軋制速度為50~150m/min，軋制力為200~400噸。

7.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（5）中連續退火的熱處理溫度為600~800℃，保溫時間為0.5~2.5min，退火張力為0.5~2.5KN。

8.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（5）中氬氣的純度≥99.99%。

9.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（5）中矯直的張力為500~1500KN，矯直的拉伸變形率為0.1%~0.3%。

10.如權利要求1所述的一種氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的制備方法，其特征在于，步驟（5）中獲得的氫燃料電池鈦金屬雙極板基材的厚度精度≤ ±0.003mm，不平度≤1.5mm/m，屈服強度(R_P0.2)≤260MPa，延伸率(A_50mm)≥30%，晶粒度6~10級，杯凸值≥6.0mm。