图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral PresentationTa三元合金涂层耐蚀特性的机器学习理论预测

编号：503 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-24 23:54:25 浏览：299次收藏取消收藏

2024-05-12 18:20

15min

[I1] 论坛8：腐蚀与防护技术A [I1-2] 论坛8A下午

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摘要

质子交换膜电解水制氢（PEMWE）技术以其高纯度、高压力、无污染的特点受到广泛关注。作为其核心部件之一的双极板占据电堆70%的体积和30%的成本，制约着PEMWE的大规模工业化应用。强的耐蚀性是双极板研制的技术关键。本论文结合密度泛函理论（DFT）和机器学习（ML）方法，提出了预测和设计强耐蚀合金的新思路。采用随机森林（RF）模型系统分析考察了Ta三元合金，发现，表面能密度、功函数和原子逃逸能与合金元素电负性之间表现高的相关性，其决定系数（R²）分别为0.908、0.818和0.954。Ta与贵金属以及VIB族金属形成合金的耐蚀性高，其原因在于贵金属与Ta合金化具有低的氢吸附自由能和高的原子逃逸能；而VIB族金属与Ta合金化时形成了更强的金属键。研究结果为双极板表面耐腐蚀合金涂层的设计和制备提供了重要参考。