冲压不锈钢双极板

流道侧壁腐蚀密度提升

通过对应变与腐蚀电流密度关系的实证公式，可预测不同流道区域的耐蚀性，指导设计与选材。

Leng, Yu · 闵峻英 · 杨代军 · 明平文 · 张存满

Corrosion Science 2025

参数信息

腐蚀电流密度（阳极，应变0）

5.806 × 10⁻⁶ A·cm⁻²

腐蚀电流密度（阳极，应变0.4）

1.308 × 10⁻⁵ A·cm⁻²

腐蚀电流密度（阴极，应变0）

6.191 × 10⁻⁷ A·cm⁻²

腐蚀电流密度（阴极，应变0.4）

5.146 × 10⁻⁶ A·cm⁻²

流道侧壁和拐角腐蚀电流密度

(1.286−1.295)×10⁻⁵ A·cm⁻²

技术优势

可预测局部腐蚀

经验公式能把不同应变量下的腐蚀电流密度算出来，设计时可以直接评估流道侧壁和拐角的风险，不用每次做实验。

阳极侧恶化更明显

阳极环境下腐蚀电流密度随应变增加从 5.8×10⁻⁶ 升到 1.3×10⁻⁵ A·cm⁻²，而阴极侧只从 6.2×10⁻⁷ 升到 5.1×10⁻⁶ A·cm⁻²，阳极侧对变形更敏感。

揭示了劣化机制

把耐蚀性下降归因于钝化膜破裂、位错密度增加和低 ΣCSL 晶界减少，为工艺改进提供了靶点。

应用场景

• 燃料电池双极板：可用经验公式评估冲压双极板不同流道区域的腐蚀风险，指导选材和成形工艺。
• PEMFC电堆组件：量化冲压引起的性能衰减，帮助预测电堆在阳极/阴极环境下的长期腐蚀行为。
• 不锈钢冲压成形：建立应变-腐蚀电流密度关系，优化冲压工艺以减少钝化膜损伤和位错密度。
• 耐蚀金属薄板：通过对比冲压前后腐蚀电流密度，评价薄板在变形条件下的耐蚀性损失。