质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)是一种绿色环保的、直接将燃料(氢气)和氧化剂(氧气或空气)的化学能转换为电能的电化学能源转换装置。其具有工作温度低,能量密度高,噪音小,能源利用率高,响应速度快,环境友好等优点。双极板是PEMFC中的重要的多功能组件,对电池堆的体积、重量以及成本有很大的影响。不锈钢凭借其低廉的价格、较高的化学稳定性以及易加工性等特点被认为是双极板的理想材料,但是其耐蚀性能差和表面高的接触电阻成为了其作为PEMFC双极板的两个障碍。本文针对上述问题,对奥氏体304不锈钢经过表面渗钨改性处理,研究和评价其作为双极板材料的可行性。采用双层辉光等离子合金化方法,在304不锈钢表面制备了渗钨改性层,研究了渗钨304不锈钢在模拟PEMFC环境中的耐蚀性及表面接触电阻。结果表明,304不锈钢渗钨层的表面形貌受实验温度以及源极与工件之间距离的影响。在选用的实验参数下均制备得到了与不锈钢基体结合良好的渗钨层。渗钨层的厚度随温度的升高而增加。与304不锈钢相比,渗钨不锈钢的表面硬度显著提高,表面接触电阻显著下降。当源极与工件距离为10mm、1050℃的条件下,得到了304不锈钢表面渗钨层硬度最大、接触电阻最小,其与304不锈钢相比的表面硬度提高近5倍和接触电阻下降了近6倍。表明渗钨304不锈钢拥有比304不锈钢更好的装配性能和导电性。在模拟PEMFC阴极和阳极环境中,在不同参数下得到的渗钨304不锈钢表面虽然能形成稳定的钝化膜,但是其腐蚀电流密度全部高于未处理的304不锈钢,表明渗钨并不能提高304不锈钢在PEMFC环境下的耐腐蚀性能。