[发明专利]一种基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置

权利要求书

1.一种基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置，其特征在于，包括：

反应腔室，其内部具有腔体，所述腔体内的顶部设有多个射频电极，腔体内的周侧设有多个加热器，腔体内的底部设有用于传输工件架的传输导轨；

其中，多个射频电极均竖直固定于腔体内的顶部，相邻两个射频电极之间间距相等，射频电极整体布置呈矩形阵列状；

进气系统，包括多个气路和与对应气路连通的多个气孔，所述多个气路布置在所述腔体内的顶部，多个气路内通反应气体，所述多个气孔均匀分布在各个射频电极的四周；

抽气系统，包括抽气机构，所述抽气机构设置于反应腔室的底部，并与腔体连通；

电控系统，所述电控系统控制每个加热器和每个射频电极；

以及

工件架，其包括至少一个用于固定安装待处理金属极板的极板挂具，工件架进入腔体后，各个极板挂具插入固定在多个射频电极之间的空隙；

对金属极板单面镀膜时，相邻两个射频电极中，只有一个射频电极开启，极板挂具接地，此时金属极板只有一侧有电场可激发反应气体沉积薄膜；

对金属极板双面镀膜时，所有射频电极开启，极板挂具接地，此时金属极板的两侧均有电场可激发反应气体沉积薄膜。

2.根据权利要求1所述的基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置，其特征在于，所述反应腔室的两侧分别设置有用于启闭腔体的腔室进炉门和腔室出炉门，所述传输导轨从腔室进炉门导向至腔室出炉门。

3.根据权利要求2所述的基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置，其特征在于，所述多个加热器分别固定布置于腔体的侧壁、腔室进炉门的内壁和腔室出炉门的内壁上。

4.根据权利要求1所述的基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置，其特征在于，所述抽气机构包括相连接的真空控制系统、泵和真空计，真空控制系统控制泵工作，所述泵设置于反应腔室的底部，并与腔体连通。

5.根据权利要求1所述的基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置，其特征在于，所述工件架还包括工件架底座和滑轮，所述工件架底座设有对应每个极板挂具的定位孔，每个极板挂具通过定位孔竖立安装于工件架底座上且相邻两个极板挂具之间具有间距，所述滑轮安装于工件架底座的底部，滑轮与传输导轨相配合，实现工件架的传输。

6.一种基于PECVD的燃料电池金属极板碳基涂层制备方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的燃料电池金属极板碳基涂层制备装置来制备；所述制备方法包括如下步骤：

将待处理极板固定在极板挂具上，通过传输导轨运输至工作位置，随后关闭反应腔室，抽气系统开始抽真空；

当真空抽至1Pa时，加热器进行加热；

当加热温度达到所需温度时，保温一段时间，随后通过气路和气孔往腔体内通入反应气体，并通过抽气系统控制工艺所需真空度；

当腔体气压稳定后，开启所需射频电极，射频电极形成电场以激发反应气体，对金属极板单面镀膜时，相邻两个射频电极中，只有一个射频电极开启，极板挂具接地，此时金属极板只有一侧有电场可激发反应气体沉积薄膜，对金属极板双面镀膜时，所有射频电极开启，极板挂具接地，此时金属极板的两侧均有电场可激发反应气体沉积薄膜；

控制反应时间，当沉积涂层厚度满足要求后，关闭射频电极的射频电源，并关闭用于通反应气体的气路，涂层沉积工艺结束；

随后在腔体中通入惰性气体使腔体温度快速降低，再通过抽气系统破除真空后，开启反应腔室，取出涂层镀覆完成的极板。