[發明專利]非晶碳膜、形成非晶碳膜的方法、具有非晶碳膜的導電性部件以及燃料電池用隔板

有效

• 申請號: 200780018780.0
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101448740A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 伊關崇;山田由香;中西和之;大島正;森廣行;堀江俊男;鈴木憲一;北原學
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田中央研究所
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C23C16/26;C23C16/50;H01B1/04;H01B5/14;H01B13/00;H01M8/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王海川;穆德駿

1.一種非晶碳膜，其包含碳和氫，并且其特征在于：所述非晶碳 膜包含30原子％以下且大于0原子％的氫，并且當將碳的總量作為100 原子％時，具有sp²雜化軌道的碳的存在量為70原子％以上且小于100 原子％。

2.根據權利要求1所述的非晶碳膜，其進一步包含20原子％以下 且大于0原子％的氮。

3.根據權利要求2所述的非晶碳膜，其進一步包含5原子％以下 且大于0原子％的硅。

4.根據權利要求3所述的非晶碳膜，其中硅含量小于1原子％。

5.根據權利要求1所述的非晶碳膜，其中氫含量小于20原子％。

6.根據權利要求1所述的非晶碳膜，其進一步包含3原子％以下 的氧。

7.根據權利要求1所述的非晶碳膜，其(002)面的平均面間距為 0.34～0.50nm。

8.根據權利要求1所述的非晶碳膜，其體積電阻率為10²Ω·cm以 下。

9.根據權利要求8所述的非晶碳膜，其體積電阻率為10^-1Ω·cm 以下。

10.一種非晶碳膜，其包含碳、氫和硅，并且其特征在于：所述 非晶碳膜包含30原子％以下且大于0原子％的氫以及小于1原子％且大 于0原子％的硅，并且當將碳的總量作為100原子％時，具有sp²雜化 軌道的碳的存在量為70原子％以上且小于100原子％。

11.根據權利要求10所述的非晶碳膜，其中氫含量小于20原子％。

12.根據權利要求10所述的非晶碳膜，其進一步包含3原子％以 下的氧。

13.根據權利要求10所述的非晶碳膜，其(002)面的平均面間距為 0.34～0.50nm。

14.根據權利要求10所述的非晶碳膜，其體積電阻率為10²Ω·cm 以下。

15.根據權利要求14所述的非晶碳膜，其體積電阻率為10^-1Ω·cm 以下。

16.一種非晶碳膜形成方法，所述方法用于通過等離子體CVD法 在基材表面上形成如權利要求1～9任一項所述的非晶碳膜，

其特征在于：將基材放入反應容器中；將含有如下一種或多種氣 體的反應氣體引入反應容器中，所述一種或多種氣體選自包含具有sp²雜化軌道的碳的碳環化合物氣體、和包含具有sp²雜化軌道的碳以及硅 和/或氮的雜環化合物氣體；以及放電。

17.根據權利要求16所述的非晶碳膜形成方法，其中所述碳環化 合物氣體的碳環化合物為芳香烴化合物。

18.根據權利要求17所述的非晶碳膜形成方法，其中所述芳香烴 化合物為選自苯、甲苯、二甲苯和萘中的一種或多種。

19.根據權利要求16所述的非晶碳膜形成方法，其中所述雜環化 合物氣體的雜環化合物為包含氮的含氮雜環化合物。

20.根據權利要求19所述的非晶碳膜形成方法，其中所述含氮雜 環化合物為選自吡啶、吡嗪和吡咯中的一種或多種。

21.根據權利要求16所述的非晶碳膜形成方法，其中所述基材的 溫度為500℃以上。

22.根據權利要求21所述的非晶碳膜形成方法，其中所述基材的 溫度為600℃以上。

23.根據權利要求16所述的非晶碳膜形成方法，其中在1000V以 上放電。

24.根據權利要求23所述的非晶碳膜形成方法，其中在2000V以 上放電。

25.根據權利要求16所述的非晶碳膜形成方法，其中所述反應氣 體包含含氮芳香化合物，并且在2000V以上放電。