[发明专利]制备双极板表面耐腐蚀涂层的方法及真空镀膜设备

说明书

本发明涉及一种制备双极板表面耐腐蚀涂层的方法及真空镀膜设备，采用了一种制备双极板表面耐腐蚀涂层的方法及其真空镀膜设备，通过镀膜设备预热：镀膜设备的腔体第一次清洗；镀膜设备的腔体第二次清洗；Ti元素第一次打底沉积，Ti元素第二次打底沉积；TiN反应溅射沉积；TiCN反应溅射沉积阶段；反复TiN和TiCN沉积以及类石墨涂层沉积以及关闭设备等步骤以后，实现了制备双极板氢燃料电池的表面耐腐蚀涂层，解决了现有技术中氢燃料电池的双极板表面防腐蚀的技术问题，提升了氢燃料电池的双极板表面防腐蚀的能力。

技术领域

本发明的实施例涉及一种表面耐腐蚀涂层的制备方法及真空镀膜设备，特别涉及一种制备氢燃料电池的双极板表面耐腐蚀涂层的方法及真空镀膜设备。

背景技术

双极板是氢燃料电池电堆中核心组件之一，主要起到收集电子，分配反应气体，排出反应生成水，支撑膜电极等功能。电堆内部是一个高温(60-95℃)、高湿，酸性(pH3-5)的腐蚀环境，因此要求双极板材料具有较强的抗腐蚀性能。

在现有的双极板的防腐蚀采用燃料电池膜密封后进行防腐蚀，但是，燃料电池膜与双极板的密封要求非常的高，由于在现阶段的双极板的表面未经过防腐蚀处理，一旦泄露就导致双极板损坏，严重的话，导致整个电堆报废，并引起火灾的风险，因此，使得双极板经过真空镀膜以后能够起到防腐蚀，在延长双极板的寿命或者电堆的安全方面均能提高很多。

发明内容

本发明的实施方式的目的在于提供一种制备双极板表面耐腐蚀涂层的方法及其及真空镀膜设备，主要对氢燃料电池的双极板表面进行耐腐蚀涂层真空镀膜的方法及真空镀膜设备。

为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种制备双极板表面耐腐蚀涂层的方法，包括以下步骤：

步骤S10：镀膜设备预热：所述的镀膜设备达到制备氢燃料电池双极板表面耐腐蚀涂所需的工作状态；进入步骤S20；

步骤S20：镀膜设备的腔体第一次清洗；所述镀膜设备的状态从预热切换到镀膜设备的腔体第一次清洗状态；在所述镀膜设备的腔体达到第一清洗环境状态下，通入氩气，并保持所述镀膜设备的腔体的清洗压力，完成后，进入步骤S30；

步骤S30：镀膜设备的腔体第二次清洗；所述镀膜设备的状态从镀膜设备的腔体第一次清洗状态切换到镀膜设备的腔体第二次清洗状态；在所述镀膜设备的腔体达到第二清洗环境状态下，通入氩气，保持所述镀膜设备的腔体的清洗压力，并将转架反转；完成后，进入步骤S40；

步骤S40：Ti元素第一次打底沉积，所述镀膜设备的状态从镀膜设备的腔体第二次清洗状态切换到Ti元素第一次打底沉积状态；在Ti元素第一次打底沉积环境中，所述的镀膜设备对所述氢燃料电池双极板表面进行Ti元素第一次打底沉积；完成后，进入步骤S50；

步骤S50：Ti元素第二次打底沉积，所述镀膜设备的状态从Ti元素第一次打底沉积状态切换到Ti元素第二次打底沉积状态；在Ti元素第二次打底沉积环境中，所述的镀膜设备对步骤S40中的所述氢燃料电池双极板表面进行Ti元素第二次打底沉积；完成后，进入步骤S60；

步骤S60：TiN反应溅射沉积，所述镀膜设备的状态从Ti元素第二次打底沉积状态切换到TiN反应溅射沉积状态；在TiN反应溅射沉积环境中，所述的镀膜设备对步骤S50中的所述氢燃料电池双极板表面进行TiN反应溅射沉积；完成后，进入步骤S70；

步骤S70：TiCN反应溅射沉积阶段，所述镀膜设备的状态从TiN反应溅射沉积状态切换到TiCN反应溅射沉积状态；所述的镀膜设备对步骤S60中的所述氢燃料电池双极板表面进行TiCN反应溅射沉积；完成后，进入步骤S80；

步骤S80：反复TiN和TiCN沉积，根据所述氢燃料电池双极板表面的TiN和TiCN层数依次重复步骤S60和步骤S70，达到层次后，进入步骤S90；