بررسي مكانيزم عملكرد، رفتار الكتروشيميايي و مقاومت الكتريكي پوشش هاي پايه نيكل- موليبدن بر روي فولاد زنگ نزن به روش رسوب دهي الكتريكي به منظور استفاده در صفحات دو قطبي پيل سوختي پليمري

چكيده فارسي :

چكيده صفحات دو قطبي فوالد زنگنزن گزينهاي مناسب جهت بكارگيري در پيل سوختي پليمري هستند براي افزايش عملكرد و عمر مفيد اين صفحات در محيط پيل سوختي پليمري نياز است تا سطح آنها با اعمال پوششهاي مقاوم به خوردگي محافظت گردد در اين پژوهش پوششهاي آلياژي Ni Mo و Ni Mo P به روش رسوبدهي الكتريكي در چگالي جريان هاي پوشش دهي69 60 و 2 666 mA cm روي فوالد زنگ نزن 316L جهت استفاده بهعنوان صفحه دو قطبي فلزي در يك مونوس ل پيل سوختي پليمري اعمال شدند تا مقاومت به خوردگي افزايش و تشكيل اليههاي اكسيدي روي سطح كه عامل افزايش مقاومت الكتريكي است كاهش يافته و عملكرد صفحات دو قطبي بهبود يابد مهمترين مشخصهيابيهاي انجام شده روي پوششهاي اعمالي شامل مطالعات ريزساختاري و فازي توسط آناليزهاي AFM SEM EDS XRD براي بررسي تركيب و مورفولوژي پوششها و آزمون ترشوندگي جهت تعيين ميزان آبگريزي سطح پوشش ها است خصوصيات الكتريكي صفحات دوقطبي در شرايط ex situ با اندازهگيري هدايت الكتريكي پوششها و نيز مقاومت الكتريكي تماسي آنها در مونوس ل با تغيير پارامترهاي فشار اعمالي چگالي جريان و دماي مونوس ل ارزيابي شدند بعالوه مقاومت به خوردگي پوشش ها توسط آزمون پالريزاسيون تافل در محيط شبيه سازي شده كاتد مونوس ل بررسي شدند مالحظه شد كه پوشش Ni Mo رسوب داده شده در چگالي جريان 2 666 mA cm سرعت خوردگي فوالد زنگ نزن 316L را تا 99 برابر و مقاومت الكتريكي تماسي آن را تا 9 برابر كاهش دادند بعالوه در شرايط ex situ اين پوشش داراي مقاومت الكتريكي تماسي كمتر از 2 66 m cm بود خصوصيات بهتر صفحات دو قطبي پوشش داده شده در مقايسه با صفحه دوقطبي فوالد زنگنزن 316L بدون پوشش را مي توان با توجه به ويژگي هاي آبگريزي هدايت الكتريكي و مقاومت به خوردگي باالتر و نيز خصوصيات توپوگرافي سطحي پوشش هاي اعمال شده نسبت به سطح فوالد زنگنزن بدون پوشش توجيه نمود بعالوه عملكرد صفحات دوقطبي پوشش داده شده در يك مونوس ل پيل سوختي پليمري در شرايط عملي in situ طي مدت زمان 566 ساعت كاركرد بررسي شدند تاثير پوشش هاي مذكور روي عملكرد مونوس ل توسط آزمون هاي طيفسنجي امپدانس الكتروشيميايي و ولتامتري سيكلي جهت تحليلهاي الكتروشيميايي اندازه گيري مقاومت الكتريكي تماسي پوشش ها و آزمون پالريزاسيون مونوس ل بررسي شدند همچنين پوشش Ni Mo رسوب داده شده در چگالي جريان 2 666 mA cm طي 566 ساعت كاركرد داراي بيشترين ولتاژ كاري و كمترين مقاومت الكتريكي تماسي و نيز كمترين تاثير روي خصوصيات غشا شامل اكتيويته كاتاليست ظرفيت الكترود و مقاومت مونوس ل بود ارزيابي هاي انجام شده روي صفحات دوقطبي پس از پايان كاركرد و ميزان عناصر فلزي وارد شده در آب توليدي در مونوس ل بترتيب توسط آناليزهاي SEM EDS و ICP هيچگونه تخريب قابل توجهي در سطوح پوشش ها را نشان ندادند با اين وجود افزودن فسفر به پوشش Ni Mo تاثير مثبتي در بهبود ويژگي پوشش نداشت در نهايت مالحظه شد كه صفحه دو قطبي پوشش داده شده با Ni Mo در چگالي جريان 2 666 mA cm بعلت خصوصيات ذكر شده داراي بهترين عملكرد طي مدت زمان كاركرد مونوس ل بود و حتي ولتاژ كاري باالتر و مقاومت الكتريكي تماسي كمتري نسبت به صفحه دوقطبي گرافيت داشت و مي توان از آن بهعنوان گزينهاي مناسب جهت جايگزيني با صفحه دوقطبي گرافيتي در پيل سوختي پليمري استفاده نمود كلمات كليدي پيل سوختي پليمري صفحه دو قطبي پوشش Ni Mo پوشش Ni Mo P رسوبدهي الكتريكي فوالد زنگنزن آبگـريزي مـقاومت به خـوردگـي طيـفسنجـي امپـدانـس الكـتروشـيميايي منحني پالريزاسيون پـيل سـوختي مـقاومت الكــتريكي تماسـي

رشتچي، حامد