PEMFC不锈钢双极板表面改性用Cr-C薄膜的成分设计与制备

目的根据质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)不锈钢双极板的表面镀膜改性要求,探索改性薄膜成分对性能的影响规律,并提供一种行之有效的薄膜成分设计方法。方法首先应用团簇加连接原子结构模型,结合电子轨道饱和原则,理论上设计出Cr-C二元材料体系的最佳团簇式和最佳成分,再利用电弧离子镀技术在316L不锈钢双极板上制备出一系列不同成分的CrxC1-x薄膜,对薄膜的成分、结构及性能进行表征和分析。结果设计所得Cr-C材料体系的最佳团簇式为[Cr-C4]CrC3,对应的最佳原子比成分为Cr0.22C0.78。所制备的CrxC1-x薄膜的成分系数x在0.05~0.23之间变化,薄膜的导电性和耐蚀性能随着成分x的增加,呈明显增加趋势。其中Cr0.23C0.77薄膜的综合性能最好:在1.2MPa压紧力下,接触电阻为2.8 mΩ·cm^2;在模拟腐蚀环境下,腐蚀电流密度仅为9.1×10-2μA/cm^2。该性能已优于美国能源部DOE的标准指标要求。结论Cr-C改性薄膜的成分对导电性能和耐蚀性能有着重要的影响。由于实验制备的性能最佳的薄膜成分Cr0.23C0.77与基于团簇加连接原子模型设计薄膜的最佳成分Cr0.22C0.78基本相同,从而证实了依据此模型进行双极板改性薄膜成分设计是行之有效的。     

不锈钢焊管抛磨新设备

PG圆管和PF方管系列抛光机的抛光质量及效率能满足生产需要。介绍了这种不锈钢圆管及方管抛光机的工作原理。着重分析了抛磨轮的选用。     

离心浇注不锈钢管失效原因分析

采用金相和电子探针等手段分析了离心浇注不锈钢管断裂失效的原因。结果表明，不锈钢管”鼓包”状开裂的主要原因是晶间腐蚀导致的蠕变断裂。此外，管材中发达的柱状晶低倍组织和较为严重的孔隙和裂缝等铸造缺陷的存在加速了钢管的开裂。     

抗铝液侵蚀坩埚材料的试验研究

分析不锈钢、球墨铸铁、灰口铸铁、过共析钢等金属材料的组织结构，研究了材料组织结构对抗铝液侵蚀能力的影响，试验得出各种材料抗铝液侵蚀能力比较数据。在此基础上设计陶瓷-金属表面复合材料，讨论了构成陶瓷-金属表面复合材料的方法和工艺，用陶瓷中的Al2O3成分抵抗铝液对母体金属的侵蚀。试验结果证明，该方法可以显著提高材料的抗铝液侵蚀的能力。     

基于动态相变的细晶双相低碳钢组织控制

利用Gleeble1500热模拟单向压缩实验机，通过观察不同原奥氏体晶粒的过冷奥氏体在动态相变过程中的组织演变，分析了动态相变过程中马氏体岛形貌以及分布的演变特征，并考察了原奥氏体晶粒大小、形变温度和形变速率等参数对组织转变动力学的影响，探讨了基于动态相变的细晶双相低碳钢的组织控制规律、结果表明，通过调整原始奥氏体晶粒尺寸并控制过冷奥氏体动态相变进程，可以获得在均匀细小的铁素体（2～3μm）基体上弥散分布着不同体积分数、颗粒状细小马氏体岛的双相钢。     

H13模具钢低温盐浴氮碳钒共渗工艺研究

探讨了H13模具钢的低温盐浴氮碳钒共渗工艺,并对渗层组织、硬度、渗层中的元素分布以及物相组成等进行了研究。结果表明:低温盐浴氮碳钒共渗工艺明显提高了H13模具钢的显微硬度,并且渗层中的物相有利于提高模具的热疲劳性能和耐磨性,采用该工艺处理H13热作模具,使用寿命有了明显改善。     

预处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢组织与性能的影响

研究了预处理工艺对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２高速组织与性能的影响。试验结果表明，与退火预处理相比，调质预处理的奥氏体晶粒细小，未溶碳化物少，残留奥氏体量多，屈服强度高，低应力区疲劳寿命长，但抗弯强度，塑性，冲击韧度，断裂韧性都较低，高应力区疲劳寿命也短。     

琼中抽水蓄能电站高压引水系统布置与设计

琼中抽水蓄能电站采用一洞三机的布置形式,岔管段最小覆盖层厚度与最小主应力条件满足规范要求,且运行期衬砌结构整体裂缝宽度处于可控范围内,检修期间,在外水压力作用下结构出现整体受压破坏的可能性较小,具备采用钢筋混凝土衬砌的条件。另外通过对不同钢岔管方案的比较,认为钢板衬砌需要的高强钢材用量较大,考虑到直接投资和工期方面的明显优势,最终推荐采用衬砌厚度为1.0 m的钢筋混凝土衬砌方案。     

薄壁不锈钢管波纹卡粘式连接方法及性能研究

介绍了薄壁不锈钢管波纹卡粘式连接的原理、安装方法、注意事项以及工程应用情况,试验研究了波纹卡粘式连接件的连接强度、密封性、使用寿命等。结果表明:经完全固化后,波纹卡粘式连接件的最大破坏扭矩达到41N·m,接近于DN15薄壁不锈钢管产生塑性变形时的扭矩强度;连接密封性能相关的8项指标全部符合国标要求。在550℃的高温炉内,连接件的泄漏量为0.02m3/h,远小于规定的0.17m3/h。根据阿累尼乌斯图推算出连接件的使用寿命可达70a以上。卫生检测显示连接件中的厌氧胶不会影响水质,清洁卫生。