[发明专利]用于电化学应用的高导电性表面以及制备所述高导电性表面的方法

权利要求书

1.用于制备具有高导电性表面的金属部件的方法，其包括：

在受控气氛中使用热喷涂方法将结构化粉末沉积在金属基体上；

其中所述粉末包含多个颗粒，各一颗粒具有由导电陶瓷涂层至少部分包围的金属芯，并且其中所述颗粒与所述金属基体的表面结合。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述导电陶瓷涂层完全包围所述颗粒的金属芯。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述导电陶瓷涂层部分包围所述颗粒的金属芯。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述金属芯具有在其中捕获的陶瓷颗粒。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述金属芯由选自钨、镍、钴、铝、铬、钛、铌、钽以及前述中任一种的合金的耐腐蚀材料形成。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述导电陶瓷涂层由选自前述中任一种的碳化物、氮化物、硼化物、氧化物以及这些材料中任一种的合金的材料形成。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述受控气氛为活性气氛，并且其中所述导电陶瓷涂层通过所述金属芯与所述活性气氛的反应而在所述热喷涂方法过程中在所述金属芯上形成。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述活性气氛包含氮气，并且其中所述金属芯包括钛、铬、钨、铌、钽或它们的合金。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述受控气氛为惰性气氛，并且其中在所述热喷涂方法之前在所述金属芯上形成所述导电陶瓷涂层。

10.如权利要求9所述的方法，其中使用在所述沉积步骤之前进行的等离子烧结方法而在所述金属芯上形成所述导电陶瓷涂层。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒完全覆盖所述金属基体的表面。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒形成多个覆盖一部分所述金属基体表面的岛。

13.如权利要求1所述的方法，其还包括：

在所述沉积步骤之后蚀刻所述表面以去除暴露的金属使得表面上另外的陶瓷材料暴露。

14.如权利要求1所述的方法，其中与所述金属基体表面结合的粉末颗粒的金属芯的最大厚度为约0.1微米至100微米。

15.如权利要求14所述的方法，其中覆盖与所述金属基体表面结合的粉末颗粒的金属芯的陶瓷涂层的厚度为约1纳米至5微米。

16.由权利要求1所述的方法形成的金属部件。

17.燃料电池堆，其包括：

第一燃料电池，所述第一燃料电池包括

膜电极组件，其包括质子交换膜、在所述质子交换膜一侧上的第一电极和在所述质子交换膜对侧上的第二电极；

在所述膜电极组件第一侧上的第一气体扩散层；

在所述膜电极组件第二侧上的第二气体扩散层；

第二燃料电池；以及

在所述第一燃料电池和所述第二燃料电池之间的隔板，所述隔板为由权利要求1所述的方法形成的金属部件。