[发明专利]一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板及其制备方法

权利要求书

1.一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板，其特征在于，所述表面改性的燃料电池双极板以燃料电池的双极板为基材，利用真空溅射镀层技术在所述基材的表面形成均匀的Ti涂层，获得高电导率和耐腐蚀的双极板，所述Ti涂层为TiN、TiCN或TiC材料中的一种；所述TiC、TiCN和TiN的电导率依次增加，且所述TiCN的氮掺杂浓度与自身电导率呈正相关。

2.根据权利要求1所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板，其特征在于：所述Ti涂层的厚度为2～4μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板，其特征在于：所述双极板为不锈钢、钛、铝、铜或银材料中的一种。

4.一种如权利要求1所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、镀膜室内抽真空，并通入工作气体；

S2、取清洁的双极板置于阳极架，在阳极架的正上方设置阴极架，阴极架上设置靶材料，靶材料和双极板相对设置，靶材料为固体Ti；

S3、阴极架接入高压电源，将靶材料激发成粒子态，被激发出来的粒子带有动能，沿双极板方向运动并沉积在双极板上。

5.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S1中，工作气体为含碳气体或氮气中一种或两种组合，所述含碳气体为甲烷或乙炔。

6.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S2中，靶材料和双极板的距离在10～40mm。

7.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S3中，高压电源的电压范围在1～100KV。

8.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S3中，靶材料的沉积时间为1～10min。

9.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S1中抽真空时压力保持在10^-3Pa以下，通入工作气体后压力保持在0～0.1Pa。

10.根据权利要求4所述的一种基于Ti涂层表面改性的燃料电池双极板的制备方法，其特征在于：在所述S3中，粒子态的靶材料与工作气体发生化学反应，晶粒成核并长大，形成致密的TiN、TiCN或TiC材料。