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专利号: 2020108191892
申请人: 昆山市恒鼎新材料有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,包含以下步骤:步骤01、将金属双极板清洗后放入烤箱内烘烤;

步骤02、将烘烤后的金属双极板放入真空炉中,控制真空炉内本底真空度为(1.0-

8.0)*10-3Pa,并加热将金属双极板烘干;

步骤03、向真空炉内通入流量为200-600sccm的氩气,使其内真空度为0.5-2.5Pa,射频离子源靶源采用C靶,离子源功率为500-1000W,电压为800V-1300V,靶电流为0.2-0.5A或靶电压为200-600V,工件偏压电压为-300--600V,占空比为30%-80%,工件转架频次为3-15转/min,对金属双极板进行离子清洗30-60min;

步骤04、关闭氩气、工件偏压、离子源和靶源,将真空炉抽真空至真空度为(1.0-8.0)*

10-3Pa;

步骤05、向真空炉内通入氩气,采用等离子体增强真空平面磁控溅射法,依次为金属双极板镀上Ti基层、TiN过渡层和非晶碳膜层。

2.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤01中,金属双极板采用超声波清洗,将其依次通过超声波除油槽、喷淋槽、超声波纯水槽、纯水慢拉槽后,进烤箱烘烤,烘烤温度为120-150℃,烘烤时间为30-

60min。

3.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤01中,金属双极板采用蒸汽清洗,工件进入蒸汽炉内,蒸汽出口压力为

0.5-1.2Mpa,蒸汽炉内温度为90-150℃,清洗时间为20-40min,出蒸汽炉后进纯水慢拉槽,最后进烤箱烘烤,烘烤温度为120-150℃,烘烤时间为20-40min。

4.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤02中,金属双极板的烘干温度为100-300℃,时间为30-60min。

5.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤05中,Ti基层层数为2-5层,单层时间为2-5min,氩气通入流量为200-

600sccm,靶电流为20-40A,靶电压为300-600V,工件偏压电压为-30--300V,占空比30%-

80%,工件转架频次为3-15转/min,镀膜温度为100-300℃。

6.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤05中,TiN过渡层层数为2-5层,单层时间为2-10min,氩气通入流量为

20-120sccm,靶电流为20-40A,靶电压为300-600V,工件偏压电压为-30--100V,占空比为

30%-80%,工件转架频次为3-15转/min,镀膜温度为100-300℃。

7.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤05中,非晶碳膜呈层数为4-10层,单层时间为20-60min,采用射频离子源为C靶的溅射电源,离子源功率为800-1500W,对应C靶电压为800-1500V,工件转架频次为

6-15转/min,镀膜温度为100-300℃。

8.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池金属双极板的超低电阻耐腐蚀涂层的制备工艺,其特征在于,步骤05中,Ti基层采用高功率、高频率电源为溅射电源,其频率为40-

120KHz,功率为40-60KW。