Uporaba laserja pri naknadnem obdelavi bipolarne plošče

PEMFCbipolarna ploščaMateriali vključujejo predvsem tri kategorije: grafitni materiali, sestavljene materiale in kovinske materiale.Graphite bipolarne ploščeImeti dobro prevodnost in jih je enostavno obdelati, vendar je material krhek, ima slabe mehanske lastnosti in nizko učinkovitost obdelave, kar otežuje doseganje komercialne mase.

Sestavljenbipolarne ploščeso narejeni iz ogljikovega prahu in smole kot glavne surovine in jih pripravljajo z oblikovanjem in drugimi metodami. Nimajo nizke stroške, vendar imajo sestavljene bipolarne plošče še vedno težave, kot sta prevodnost in prepustnost plina.

Kovinske bipolarne plošče imajo visoko trdnost in električno in toplotno prevodnost. Proizvajajo jih lahko z metodami množične proizvodnje, kot sta žigosanje in valjanje kovinskih plošč. Prepoznani so kot prva izbira za komercializacijo gorivnih celic.

V smislukovinske bipolarne plošče, ker gorivne celice delujejo v kislem okolju, skupaj z električnimi in toplotnimi pogoji,Bipolarne plošče gorivnih celicbo korodiral v zelo kratkem času. Zato priprava premaza na površini bipolarne plošče postane izvedljiva rešitev.

TheBipolarna plošča gorivne celiceprevleka se odloži s tehnologijo Magnetron Construction, na splošno vključno s prehodno plastjo in površinsko funkcionalno prevleko. Magnetron Spattering nanodelci se običajno gibljejo od desetine nanometrov do enega ali dvesto nanometrov. To je edinstven pojav magnetronskega brizganja.

Ko se delci prevleke naberejo, se oblikujejo različne vrzeli. V visoki temperaturi, visoko kislino in visoko tokovno okoljegorivna celica, vodikovi ioni in fluorirani ioni, ki nastanejo z razgradnjo smole perfluorosulfonske kisline, bodo prodrli v substrat skozi vrzeli med delci, kar bo povzročilo korozijo prehodnega sloja in na koncu funkcionalno luščenje in odpoved. To je glavna oblika okvare dvojne podlage.

Mehanizem odpovedi

Kolumni kristali pri fizičnem odlaganju hlapov

Napaka za luščenje prevleke

Nova tehnologija za toplotno obdelavo površine kovinskih materialov z uporabo toplotnega učinka, ustvarjenega z visoko energijo laserskega žarka. Delovni postopek te tehnologije je: Obsevanje površine dela z laserjem se lahko segreje na nad kritično temperaturo spreminjanja faze. Po odstranitvi laserskega žarka se površina hitro ohladi in se poteši.

To je doseglo pomembne rezultate za izboljšanje odpornosti na obrabo, korozijsko odpornost, odpornost na utrujenost in udarno odpornost kovinske površine. Prednosti laserskega zdravljenja so, da je brez onesnaženja in spada v lokalno površinsko obdelavo, z nizkim tlakom in majhno deformacijo, zato ima široke možnosti uporabe.

Laserska tehnologija toplotne obdelave

Kadar je gostota laserske moči nizka (<10^4W/cm^2) in je čas obsevanja kratek, lahko laserska energija, ki jo absorbira kovina, le povzroči, da se temperatura materiala dvigne s površine na notranjost, vendar ohranja trdno fazo nespremenjeno. Uporablja se predvsem za obdelavo delnov in fazne spremembe, večinoma orodja, prestave in ležaje; S povečanjem laserske gostote moči (10^4 ~ 10^6W/cm2) in podaljšanjem časa obsevanja se površina materiala postopoma topi in s povečanjem vhodne energije se tekoča fazni vmesnik postopoma premakne na globok del materiala. Ta fizični proces se uporablja predvsem za prelivanje površin, legiranje, obloge in toplotno prevodnost kovin.

Nadalje povečajte gostoto moči (> 10^6W/cm^2) in podaljšajte laserski akcijski čas. Površina materiala se ne samo stopi, ampak tudi upari. Pare se zbirajo v bližini površine materiala in šibko ionizirajo, da tvorijo plazmo. Ta redka plazma pomaga materialu absorbira laser. Pod tlakom razširitve uparjanja se tekoča površina deformira, da tvori jame. Ta faza se uporablja za lasersko varjenje, na splošno v mikro-sklepih v 0,5 mm.

Stiskalni stres med fizičnim odlaganjem hlapov

Ko se laser uporablja za obsevanje površine iz nerjavečega jekla, se prevleka segreje na staljeno stanje z visoko temperaturo, ki jo laser ustvari takoj, nato pa se hitro ohladi. Po tališču se vrzeli med delci zmanjšajo, kar tvori strukturo, podobno trdni raztopini, ki lahko prepreči, da bi vodikovi ioni in fluorirani ioni prodirali v substrat.

Drugič, po visokotemperaturnem taljenju lahko prevleka tvori trdno raztopino s substratom, kar izboljša trdnost vezi med prevleko in substratom. Zlasti za podlage iz nerjavečega jekla je izrazita težava slaba trdnost vezi med substratom in prevleko. Lasersko zdravljenje lahko učinkovito izboljša vezavno moč prevleke.

Tretjič, lasersko obsevanje lahko tudi zmanjša tlačni stres, ki nastane znotraj prevleke med brizganjem magnetrona. Z visokotemperaturno toplotno obdelavo se lahko sprosti stres znotraj prevleke in izboljša življenje prevleke.

Četrtič, toplotno obdelavo z lasersko obsevanjem lahko tvori učinek, podoben dušilu na bipolarno ploščo. Izboljšanje trdnosti bipolarne plošče po tvorbi je koristno za izboljšanje trdnosti bipolarne plošče, še posebej, če se substrat bipolarne plošče gorivne celice v prihodnosti tanjša. Ponuja priročne pogoje za uporabo 0,075 mm ali celo 0,05 mm podlaga.

Izboljšanje vrzeli delcev prevleke z lasersko toplotno obdelavo

Lasersko zdravljenjebipolarna ploščaprevleka ima očitne prednosti. Kako povečati hitrost laserskega zdravljenja je inženirski problem, ki ga je treba rešiti. Obstaja velikobipolarne ploščein veliko območje. Hitra, poceni in kakovostna obdelava je predpostavka za obsežno uporabo v inženirstvu. Verjamem, da bomo v prihodnosti videli več primerov uporabe laserja pri zdravljenju s prevleko.