燃料電池行業(yè)目前正處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期施禾，和產(chǎn)品相關(guān)的很多工藝并不成熟屯蹦，這對實際運營產(chǎn)品的可靠性、故障率等方面帶來很多挑戰(zhàn)雄驹，也是燃料電池產(chǎn)品商業(yè)化運營必須要解決的問題。

舉例某地區(qū)運營的燃料電池車輛的故障類別統(tǒng)計淹辞，其中絕緣報警一項達到接近10%的故障比例医舆，給車輛的安全運營帶來隱患，要解決這些問題象缀，除了在設(shè)計蔬将、材料等方面進行攻關(guān)，還要注意管路央星、接頭等零部件相關(guān)工藝的影響霞怀。

本文整理匯總了一些和燃料電池零部件相關(guān)的表面處理和鍍膜工藝，并拓展介紹了這些工藝對燃料電池相關(guān)性能和耐久性的影響莉给。

燃料電池支撐與連接件表面處理工藝

燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)部介質(zhì)流通環(huán)境復(fù)雜毙石，有氫氣、濕蒸汽颓遏、空氣徐矩、液態(tài)水和冷卻液，他們流經(jīng)的很多零部件都是金屬制品州泊，比如管路的接頭丧蘸、電堆的端板、取電板等等遥皂，大多由鋁材力喷、不銹鋼或銅制成。如果氣路中如不銹鋼或銅發(fā)生腐蝕會釋放出多價金屬陽離子擴散至膜及CL中的nafion樹脂中演训，當與磺酸基團結(jié)合會導(dǎo)致離子電導(dǎo)率下降弟孟，如Fe2+又會加速氫氧自由基生成，進一步增加nafion的化學衰減样悟；如果釋放出的各類離子進入冷卻水路拂募，又會造成水路電導(dǎo)率升高，絕緣性能下降窟她。

燃料電池行業(yè)處理這些問題常用的表面覆層強化技術(shù)有如下幾種：

1. 電鍍

電鍍就是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬或合金膜的工藝陈症，從而起到防止金屬氧化（如銹蝕），提高耐磨性震糖、導(dǎo)電性录肯、反光性、抗腐蝕性及增進美觀等作用吊说。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵论咏、鋼和不銹鋼外优炬，還有非鐵金屬，ABS塑料厅贪、聚丙烯蠢护、聚砜和酚醛塑料，但塑料電鍍前养涮，必須經(jīng)過特殊的活化和敏化處理葵硕。

電鍍層一般都較薄，從幾個微米到幾十微米不等贯吓，鍍層金屬常用的有如下幾種：

鍍鋅：主要作用是防腐蝕贬芥，占電鍍零件比例最大，成本低宣决、抗腐蝕性好、美觀昏苏。

鍍鎘：鋼鐵制品鍍鎘抗腐蝕比鍍鋅好尊沸，但鎘鹽對人體和環(huán)境危害大。

鍍鎳：除美觀外主要是提高易磨損產(chǎn)品性能贤惯，增進抗蝕能力及耐磨能力洼专。

鍍金：改善導(dǎo)電接觸阻抗，抗腐蝕性能好孵构。

鍍銀：改善導(dǎo)電接觸阻抗屁商，導(dǎo)電和抗腐蝕性能好。

鍍鉻：鉻在大氣中能長久保持光澤颈墅，鍍層具有很高的硬度和抗腐蝕特性蜡镶。

電鍍層常見的失效表現(xiàn)有分層、開裂恤筛、腐蝕官还、起泡、涂/鍍層脫落毒坛、變色等望伦，這些都和電鍍的過程工藝相關(guān)，包括基材的選擇和前處理煎殷、基材的內(nèi)應(yīng)力屯伞、電鍍液雜質(zhì)含量、鍍層厚度豪直、電流大小以及過程工藝參數(shù)等等劣摇。

2. 陽極氧化

陽極氧化是金屬或合金的電化學氧化。比如常用的鋁陽極氧化是鋁及其合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下顶伞，由于外加電流的作用饵撑，在鋁制品上形成一層氧化膜的過程剑梳。鋁制品陽極氧化是為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷滑潘，擴大應(yīng)用范圍垢乙，延長使用壽命，表面處理技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán)语卤。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能追逮，如表面著色，提高耐腐蝕性粹舵、增強耐磨性及硬度钮孵，保護金屬表面等。

陽極的鋁或其合金氧化眼滤，表面上形成氧化鋁薄層巴席，其厚度為5～30微米，硬質(zhì)陽極氧化膜可達25～150微米诅需。陽極氧化后的鋁或其合金漾唉，提高了其硬度和耐磨性，可達250～500千克/平方毫米堰塌，良好的耐熱性赵刑，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達2320K，優(yōu)良的絕緣性场刑，耐擊穿電壓高達2000V般此，增強了抗腐蝕性能在鹽霧中經(jīng)幾千小時不腐蝕。

燃料電池雙極板表面處理工藝

燃料電池雙極板是燃料電池電堆的核心零部件牵现，雙極板作為電堆的核心結(jié)構(gòu)支撐件铐懊，不僅要有足夠的機械強度，而且要有一定的阻氣特性瞎疼，防止不同腔體間的介質(zhì)產(chǎn)生互竄居扒。但最核心的問題是雙極板在保證較高的導(dǎo)電率和低接觸電阻的同時還要在惡劣的電化學環(huán)境中具有優(yōu)越的抗腐蝕性能，這就對雙極板的表面處理工藝提出了非常高的要求丑慎。

1.?浸滲工藝

浸滲又稱含浸喜喂、浸透、滲透竿裂、浸漬玉吁，是一種微孔或細縫滲透密封工藝，將密封介質(zhì)通過自然滲透腻异、抽真空和加壓等方法滲入微孔（細縫）中进副，將縫隙充滿然后通過冷卻或加熱的方法將縫隙里的密封介質(zhì)固定，達到密封縫隙的作用。

部分石墨雙極板采用膨脹石墨作為材料影斑，由于膨脹石墨是多孔材料给赞，為了保證雙極板的阻氣特性，石墨雙極板必須經(jīng)過浸滲工藝處理矫户。石墨雙極板接觸的介質(zhì)流速較高片迅，長時間的工作會造成腐蝕、分化皆辽、開裂柑蛇、透氣等失效，尤其氫氣介質(zhì)滲透性強驱闷，極板失效會造成性能損失和安全的隱患耻台，經(jīng)過浸滲處理的石墨雙極板在如下幾個方面的性能可以得到顯著提升：

A、賦予耐壓空另，密封機能

將含浸液填充到產(chǎn)品的微孔里起到密封作用盆耽。

B、賦予耐腐蝕機能

堵住相通或不相通的微孔扼菠，可以防止內(nèi)部腐蝕

c征字、提高物理強度

浸滲液充滿并堵住了微孔內(nèi)部縫隙減小，物理強度得到提高娇豫，可以使產(chǎn)品設(shè)計薄壁化

2.?氣相沉積工藝

氣相沉積技術(shù)在燃料電池行業(yè)內(nèi)主要用于金屬雙極板的表面處理工藝，這一工藝也是行業(yè)內(nèi)重點研究的領(lǐng)域畅厢，我們會在下一期介紹中結(jié)合金屬雙極板一些工藝進行詳細講解冯痢，敬請期待。

燃料電池封裝及覆蓋件表面處理工藝

燃料電池發(fā)動機或電堆pack殼體加工時框杜，由于對外觀浦楣、材質(zhì)、觸感以及表面硬度等的要求咪辱，可選用如下一些相關(guān)的表面處理方法振劳。

1.?表面光澤處理

某些使用場合為了美觀和質(zhì)感方面的提升，對產(chǎn)品的外殼油狂、裝飾件以及包裝會進行特殊工藝處理历恐，對不銹鋼材料一般有拉絲、噴丸专筷、拋光等直接處理工藝以及之前提到的部分表面覆蓋修飾工藝弱贼。同樣也可以采用其它非金屬材料、玻璃磷蛹、陶瓷等基材吮旅，配合絲網(wǎng)印刷、鐳射味咳、AF鍍膜等工藝來提升產(chǎn)品質(zhì)感庇勃。

2. 噴塑

噴塑是將塑料粉末通過高壓靜電設(shè)備充電檬嘀，在電場的作用下，將涂料噴涂到工件的表面责嚷，粉末會被均勻地吸附在工件表面鸳兽，形成粉狀的涂層；而粉狀涂層經(jīng)過高溫烘烤后流平固化再层，塑料顆粒會融化成一層致密的效果各異的最終保護涂層贸铜；牢牢附著在工件表面。噴塑產(chǎn)品多用于戶內(nèi)使用的箱體,漆膜呈現(xiàn)平光或啞光效果聂受，噴塑粉主要有丙烯酸粉末蒿秦、聚酯粉末等。

噴塑工藝一般要經(jīng)過前處理蛋济、靜電噴涂棍鳖、高溫固化、出爐冷卻碗旅、裝飾處理幾個步驟渡处。噴塑工藝具有幾個優(yōu)點：涂層外觀質(zhì)量優(yōu)異，附著力及機械強度強祟辟；噴涂施工固化時間短医瘫；涂層耐腐耐磨能力高出很多；不需底漆旧困；施工簡便醇份，成本低于噴漆工藝。

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