[发明专利]通过拉曼光谱分析确定碳涂敷金属基板上的亚微米碳涂层的厚度

权利要求书

1.一种用于确定碳涂敷金属基板的亚微米碳涂层的厚度的方法，所述方法包括：

提供所述碳涂敷金属基板，所述碳涂敷金属基板包括金属基板以及覆盖在所述金属基板上的外露亚微米碳涂层；

在所述碳涂敷金属基板的目标位置处进行拉曼光谱分析，以获得所述目标位置的拉曼位移光谱；以及

将在所述目标位置处获得的所述拉曼位移光谱转换成所述亚微米碳涂层在所述目标位置处的计算厚度，其中将在所述目标位置处获得的所述拉曼位移光谱转换成所述亚微米碳涂层在所述目标位置处的所述计算厚度的步骤包括：

将拉曼碳信号从在所述碳涂敷金属基板的所述目标位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来；

在预定波数范围下求出从所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号的积分，以获得所述拉曼碳信号的积分后强度；

在所述预定波数范围下建立从包括具有验证厚度的亚微米碳涂层的一系列基准板中的每一个获得的拉曼碳信号的积分后强度与所述系列基准板的所述亚微米碳涂层的所述验证厚度之间的线性关系；以及

引用所述线性关系以将从所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号的所述积分后强度转换成所述亚微米碳涂层在所述目标位置处的所述计算厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳涂敷金属基板是一种金属双极板，其中所述金属双极板具有限定第一气体流场的第一主表面以及限定第二气体流场的第二主表面。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属双极板的所述金属基板由不锈钢组成。

4.根据权利要求3所述的方法，其中钛中间层设置在由不锈钢组成的所述金属基板与所述外露亚微米碳涂层之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在从所述系列基准板获得的所述拉曼碳信号的所述积分后强度与所述系列基准板的所述亚微米碳涂层的所述验证厚度之间建立所述线性关系的步骤包括：

在所述系列基准板中的每一个基准板上的样本位置处进行拉曼光谱分析，以获得与所述基准板中的每一个基准板上的所述样本位置相关联的拉曼位移光谱，其中所述系列基准板中的每一个具有与所述碳涂敷金属基板相同的层结构，并包括具有验证厚度的亚微米碳涂层，其中所述系列基准板中的每一个基准板上的所述亚微米碳涂层的所述验证厚度是不相同的；

将拉曼碳信号从在所述基准板中的每一个的所述样本位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来；

在所述预定波数范围下求出从在所述基准板中的每一个的所述样本位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号的积分，以获得与各基准板相关联的所述拉曼碳信号的积分后强度；

获得以y＝mx的形式存在的线性等式，其中，当相对于所述基准板的所述亚微米碳涂层的所述验证厚度进行绘制时，所述线性等式对与所述基准板相关联的所述拉曼碳信号的所述积分后强度进行拟合，其中，“y”对应于从在所述样本位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号在所述预定波数范围下的所述积分后强度，“x”对应于所述亚微米碳涂层在所述样本位置处的所述验证厚度，且“m”表示斜率，所述斜率代表所述拉曼碳信号的所述积分后强度随所述亚微米碳涂层的所述验证厚度的变化而进行的变化。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定波数范围在900cm^-1到1800cm^-1之间。

7.根据权利要求1所述的方法，包括：

在多个分布在所述碳涂敷金属基板的表面上的目标位置处进行拉曼光谱分析，以获得所述多个目标位置中的每一个目标位置的拉曼位移光谱；以及

将在所述多个目标位置中的每一个目标位置处获得的所述拉曼位移光谱转换成所述亚微米碳涂层在所述多个目标位置中的每一个目标位置处的计算厚度。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

将所述亚微米碳涂层在所述多个目标位置中的每一个目标位置处的所述计算厚度与所述亚微米碳涂层的最小所需涂层厚度进行比较，以验证所述亚微米碳涂层是否达到或超过所述碳涂敷金属基板的所述表面上的所述最小所需涂层厚度。

9.一种用于确定碳涂敷金属基板的亚微米碳涂层的厚度的方法，所述方法包括：

将单色光束引导至分布在所述碳涂敷金属基板的表面上的多个目标位置中的每一个；

检测从所述多个目标位置中的每一个重新发射出的非弹性散射光，以获得所述多个目标位置中的每一个的拉曼位移光谱；

将拉曼碳信号从在所述多个目标位置中的每一个目标位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来；

在预定波数范围下求出从在所述多个目标位置中的每一个目标位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号的积分，以获得所述多个目标位置中的每一个的所述拉曼碳信号的积分后强度；

在所述预定波数范围下建立从包括具有验证厚度的亚微米碳涂层的一系列基准板中的每一个获得的拉曼碳信号的积分后强度与所述系列基准板的所述亚微米碳涂层的所述验证厚度之间的线性关系；

引用所述线性关系以将从在所述多个目标位置中的每一个目标位置处获得的所述拉曼位移光谱中分离出来的所述拉曼碳信号转换成所述亚微米碳涂层在所述多个目标位置中的每一个目标位置处的计算厚度；以及

将所述亚微米碳涂层在所述多个目标位置中的每一个目标位置处的所述计算厚度与所述亚微米碳涂层的最小所需涂层厚度进行比较，以验证所述亚微米碳涂层是否达到或超过所述碳涂敷金属基板的所述表面上的所述最小所需涂层厚度。