[发明专利]一种用于金属双极板的预涂层金属带材的制备方法及系统

权利要求书

1.一种用于金属双极板的预涂层金属带材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在惰性气体保护气氛下，将待处理金属带材进行第一次磁控溅射处理，使得所述待处理金属带材的表面沉积第一防腐涂层，得到一次处理金属带材；第一磁控溅射处理采用的靶材为过渡金属，包括Ti、Ni、Cr、Nb；调节靶材与金属带材的间距20mm-300mm；沉积偏压100-300V；沉积温度100-400℃；沉积时间10-180min；涂层的制备方式为双面沉积；在惰性气体保护气氛下，将所述一次处理金属带材进行第二次磁控溅射处理，使得所述一次处理金属带材的表面沉积第二防腐涂层，得到处理后的金属带材；第二磁控溅射处理采用的靶材包括Ti₃SiC₂、Ti₂AlC和Nb₄AlC₃MAX相材料，调节靶材与一次处理金属带材的间距20mm-300mm；沉积偏压100-300V；沉积温度100-400℃；沉积时间10-180min；涂层的制备方式为双面沉积；

S2：在惰性气体保护气氛下，将所述处理后的金属带材于700-1000℃下进行烧结处理，得到预涂层金属带材；

S3：在将所述处理后的金属带材在700-1000℃下进行烧结处理后，进行退火处理，得到预涂层金属带材，退火处理具体为：采用流动的惰性气体对预涂层金属带材进行降温处理，惰性气体流速1-100m³/min。

2.根据权利要求1所述的用于金属双极板的预涂层金属带材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在将所述待处理金属带材进行磁控溅射处理之前，对所述待处理金属带材进行等离子清洗。

3.根据权利要求1所述的用于金属双极板的预涂层金属带材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在对所述待处理金属带材进行磁控溅射处理之前，保持周围环境为真空状态；

所述步骤S2的操作过程中，保持周围环境为真空状态。

4.一种用于金属双极板的预涂层金属带材的制备系统，其特征在于，执行权利要求1-3任一项所述的制备方法，包括进样室、处理室、过渡室和出样室，所述处理室和过渡室内处于惰性气体气氛下；

所述处理室包括等离子清洗室、磁控溅射室、烧结室和退火室，所述磁控溅射室的进口端与所述过渡室的出口端连通，所述磁控溅射室的出口端与所述过渡室的进口端连通，所述烧结室的进口端与所述过渡室的出口端连通，所述烧结室的出口端与所述过渡室的进口端连通，所述退火室的进口端与所述过渡室的进口端连通，所述退火室的出口端与所述出样室的进口端连通；

所述进样室用于将待处理金属带材进料；

所述等离子清洗室用于清洗待加工金属表面；

所述磁控溅射室用于将进样室进料的待处理金属带材进行磁控溅射处理，使得所述待处理金属带材的表面沉积防腐涂层，得到处理后的金属带材；

所述烧结室用于将所述处理后的金属带材在700-1000℃下进行烧结处理，得到涂层烧结金属带材；

所述退火室用于将所述涂层烧结金属带材进行退火处理，得到预涂层金属带材；

所述过渡室用于缓冲不同腔室的工作环境；

所述出样室用于将预涂层金属带材出料；

所述系统还包括退火室，所述退火室处于惰性气体气氛下，所述退火室的进口端通过过渡室与所述烧结室的出口端连通，所述退火室的出口端与所述出样室的进口端连通；在将所述处理后的金属带材在700-1000℃下进行烧结处理后，送入所述退火室进行退火处理。