质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)具有能量转化效率高、室温快速启动、操作温度低等优点,在交通运输和可移动电源等方面有广阔的应用前景。双极板是PEMFC的关键多功能组件。金属是目前广泛研究的代替传统石墨的双极板材料之一,研究与开发金属双极板已成为燃料电池领域的焦点问题和研究热点。但是,不足的耐蚀性和表面导电性仍旧阻碍PEMFC大规模商业化应用。本文从表面改性方法、涂层组织结构、表面形貌及耐蚀性和导电性等方面对金属双极板进行了深入系统的研究。采用等离子表面合金化技术在工业纯钛TA2制备了 Nb改性层。该改性层与基体之间为冶金结合,组织致密、厚度均匀、没有出现微裂纹或微孔等缺陷。在模拟PEMFC环境中,等离子表面Nb合金化的TA2直接自钝化,钝化电流密度低于TA2。在阳极和阴极工作电极电位下恒电位极化后,表面形成了稳定钝化膜。表面钝化膜呈现n型半导体性质。表面钝化膜的形成导致其在给定压紧力下的界面接触电阻都明显增加。通过化学沉积法在316L和T4003表面制备了 2～3μm Ag改性层。Ag改性层均匀致密、孔隙率低,通过Cu过渡层与基体紧密结合。化学沉积Ag改性层后,T4003的自腐蚀电流密度下降了 2～3个数量级,而316L的自腐蚀电流密度变化不大。微孔的存在加速了基体316L和T4003腐蚀。316L和T4003表面化学沉积Ag后,界面接触电阻显著降低,与石墨相当。表面能降低,316L和T4003的接触角提高,疏水性增强。