316L不锈钢双极板表面聚酰亚胺复合涂层的制备与性能研究

摘要

采用共混?喷涂?热压的方法,在316L不锈钢表面上制备了10μm厚不同导电填料含量的石墨/聚酰亚胺(G/PI)、纳米炭/聚酰亚胺(C/PI)复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、动电位极化、粘附力测试,以及接触电阻和水接触角测量,比较了含40%~70%(质量分数)填料的两种涂层的各项物理化学性质及其对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,C/PI与G/PI涂层均能有效提高316L不锈钢基板的疏水性及耐蚀性,但G/PI涂层与316L不锈钢基板的结合力更好,更适合用作316L不锈钢双极板的耐蚀涂层。在含0.5 mol/L H2SO4和5 mg/L F?的溶液中,40%填料含量的G/PI复合涂层的耐蚀性最好,水接触角为86.6°。当组装扭矩为4.0 N·m时,70%G/PI涂层与碳纸的接触电阻为17.24 mΩ·cm^2,较316L不锈钢降低了约80.49%。