[發明專利]一種在雙極板表面制備CrMoTiN氮化膜納米涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201811105800.4
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109023282B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 金杰;劉豪杰;何振
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06;C23C14/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種在雙極板表面制備CrMoTiN氮化膜納米涂層的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

1)用SiC砂紙對316不銹鋼雙極板基體進行打磨，然后用金剛石拋光膏對研磨的基體拋光到鏡面程度；

2)在鍍膜之前，去除表面油污，得到預處理基體；

3)將預處理基體放入真空室腔體內，關閉真空室門，抽真空至預設閾值，腔體中有兩塊對稱放置的高純Cr靶、一塊高純Mo靶以及一塊高純Ti靶，氬氣作為保護性氣體運行鍍膜程序；

在-520V～-480V偏壓和所有靶電流都設置為0.2～0.4A的情況下，離子濺射轟擊預處理基體表面25～35min；

Cr靶電流提升至3～5A，Mo靶和Ti靶電流相應微小提升至0.4～0.6A，沉積3～8min得到Cr過渡層以增加膜基結合力；

通入氮氣作為反應氣體在Cr層表面沉積10～20min，得到CrN膜；

調節Mo靶電流至3～5A，沉積10～20min，得到CrMoN膜；

最后沉積CrMoTiN膜，Ti靶電流范圍為0.3A-6A，沉積時間為40～80min，以得到含Ti的CrMoTiN涂層。

2.如權利要求1所述的一種在雙極板表面制備CrMoTiN氮化膜納米涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，所述預設閾值為2.5×10^-5torr；在-500V偏壓和所有靶電流都設置為0.3A的情況下，離子濺射轟擊基體表面30min，Cr靶電流提升至4A，Mo靶和Ti靶電流相應微小提升至0.5A，沉積5min得到Cr過渡層，通入氮氣作為反應氣體在Cr層表面沉積15min，得到CrN膜；調節Mo靶電流至4A，沉積15min，得到CrMoN膜；最后沉積CrMoTiN膜，Ti靶電流范圍為0.3A-6A，沉積時間為40min，以得到不同Ti含量的CrMoTiN涂層。

3.如權利要求1或2所述的一種在雙極板表面制備CrMoTiN氮化膜納米涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，對316不銹鋼棒材線切割，加工至設定尺寸得到雙極板基體，用粒度為400#、800#、1200#、1500#、2000#的SiC砂紙分別對基體進行打磨，然后用粒度為0.1μm的金剛石拋光膏對研磨的基體拋光到鏡面程度。

4.如權利要求1或2所述的一種在雙極板表面制備CrMoTiN氮化膜納米涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，用超聲設備把拋光基體分別放入丙酮、無水乙醇、去離子水中超聲15～25min。