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作者：王永;李伟;李秀兰;蒋啸;周新军;
单位：四川轻化工大学机械工程学院;
摘要：双极板作为质子交换膜燃料电池（PEMFC）中的核心零部件之一，对PEMFC功率密度、服役寿命等具有决定性作用。其中钛金属具有较高的比强度、耐蚀性和导电性，在PEMFC双极板方面具有巨大的应用前景。然而，未改性的钛金属双极板在PEMFC苛刻环境中仍然会被腐蚀，所形成的钝化膜增加了双极板的接触电阻，并且钛金属自身成形能力较差、回弹较高，因此急需对其进行表面改性，并优化其成形工艺。本文首先在钛金属双极板表面改性方面，概述了物理气相沉积法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）、电镀、渗氮等表面改性技术的特点及其应用前景，这些改性技术可以实现非晶碳（α-C）、过渡金属碳/氮化物、贵金属、导电聚合物等涂层的制备，进而达到双极板在PEMFC环境中的使用要求。其次，在钛金属双极板的成形方面，针对其成形性较差的问题，介绍了钛金属双极板电磁成形、 3D打印、多级冲压等成形工艺的研究现状，这些优化后的成形工艺克服了钛金属成形极限低和成形性能差的问题，可以实现超薄钛板的制备。最后，针对钛金属双极板目前面临的表面改性及成形相关问题，展望了钛金属双极板未来的研究方向。
关键词：质子交换膜燃料电池(PEMFC);;钛金属双极板;;表面改性;;物理气相沉积法(PVD);;过渡金属氮化物涂层;;3D打印成形
基金资助：过程装备与控制工程四川省高校重点实验室项目（GK202208）;; 四川省科技计划项目（2022YFG0289）;; 四川轻化工大学人才引进项目（2018RCL12）;; 自贡市科技局重点科技计划项目（2018YYJC08）资助
