[發(fā)明專利]一種用于燃料電池金屬雙極板的薄膜及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110200615.9 | 申請日： | 2021-02-23 |
| 公開（公告）號： | CN112803033B | 公開（公告）日： | 2023-10-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李栓;湯思遙;杜軍釗;李彤巖;李星國;李松 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京大學(xué);北京華勝信安電子科技發(fā)展有限公司 |
| 主分類號： | H01M8/0228 | 分類號： | H01M8/0228;H01M8/0206 |
| 代理公司： | 北京東正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11312 | 代理人： | 劉瑜冬 |
| 地址： | 100871*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 燃料電池 金屬 極板 薄膜 及其 制備 方法 | ||
1.一種用于燃料電池金屬雙極板的薄膜，其特征在于，該薄膜由氧化物摻雜氮化物組成，氧化物為Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2中一種或兩種以上物質(zhì)混合而成，氮化物為CrN、TiN、NbN、ZrN中的一種；
該薄膜中氧化物的百分含量為1-5at％，其余為氮化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜，其特征在于，所述薄膜的厚度為100-500nm。
3.一種權(quán)利要求1或2用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟一：清洗金屬襯底，打磨金屬單質(zhì)靶材；
步驟二：將金屬襯底、金屬單質(zhì)靶材和氧化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)內(nèi)，進(jìn)行預(yù)濺射；
步驟三：將金屬襯底接入負(fù)偏壓，通入氮?dú)夂蜌鍤猓?/p>
步驟四：進(jìn)行磁控濺射，金屬襯底表面沉積氧化物和氮化物，形成薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，金屬襯底的材質(zhì)為不銹鋼、鈦、鎳、鋁中的一種；金屬單質(zhì)靶材為Cr、Ti、Nb、Zr中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，所述清洗金屬襯底的過程包括：依次用去離子水、丙酮溶液超聲清洗，再經(jīng)化學(xué)拋光，乙醇清洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，氧化物靶材為Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2中的一種或兩種以上物質(zhì)的混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述預(yù)濺射包括：調(diào)節(jié)氧化物靶材和金屬單質(zhì)靶材的射頻功率，關(guān)閉靶材擋板，通入氬氣，進(jìn)行預(yù)濺射。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，負(fù)偏壓為-140～-60V。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，氮?dú)夂蜌鍤獾牧髁勘葹?40～60)：20sccm。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于燃料電池金屬雙極板的薄膜的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，磁控濺射過程中，金屬氧化物靶材的射頻功率為5～30W，金屬單質(zhì)靶材的射頻功率為60～100W。
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