HIPIMS技术在金属双极板涂层中的应用

金属双极板涂层技术

根据DOE标准,腐蚀电流和接触电阻是涂层工艺的关键，对涂层质量和性能产生影响。

腐蚀主要来源：化学腐蚀与电化学腐蚀（点状腐蚀、涂层中柱状晶针孔造成的腐蚀），双极板制造过程中应力造成的腐蚀 。

涂层结构组织的复合化和纳米化，有利于提升双极板的耐蚀性、导电性，其对于提升氢燃料电池的性能及保证其运行的稳定性和耐久性具有重要作用。 

常用的涂层主要分为金属基涂层（贵金属、金属碳/氮化物）、非金属涂层和复合涂层 。

但有些涂层的成本较高，如贵金属涂层，量产化困难；非金属涂层主要是石墨基涂层它们具有制备简单、成本低的特点，但存在耐蚀性差和结合力差的问题；复合涂层结合了金属涂层和非金属涂层的优点，在具有一定耐蚀性的基础上，可以保持良好的导电性。

HCVAC金属双极板涂层

为助力氢能源发展，广东汇成真空（HCVAC）开发了适用于金属双极板的涂层及涂层设备体系。目前涂层后的金属双极板导电性和耐腐蚀性均得到显著提升，满足DOE标准。

主要采用技术高功率脉冲磁控溅射+磁控溅射（HIPIMS+MS）或者高功率脉冲磁控溅射+电弧（HIPIMS+ARC）技术制备钛+超级导电石墨（Ti+SCG）涂层。

HIPIMS技术

高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术是利用较高的脉冲峰值功率和较低的脉冲占空比来产生高溅射金属离化率、高能量离化粒子的一种磁控溅射技术，使用Hipims技术制备的薄膜具有结构致密、表面光滑、膜基结合力高、均匀性好等优点 。

优点：

●与现有溅射系统兼容 

●提高等离子体密度 

●溅射粒子离化，具有高能量 

●优异的填孔沉积（高台阶覆盖率） 

●低温沉积晶化薄膜 

●获得高致密、高性能薄膜

HIPIMS技术与双极板涂层

涂层影响因素可以主要分为工作环境、工作条件两大类。在电堆运行的过程中，温度、PH值、氢气浓度及压力等改变都会影响它的性能。包括电势、瞬态电势等也会对它有一定的影响，所以需要优化涂层结构，以提高整个电堆的性能。

HCVAC作为一家专业真空设备供应商，公司致力于推动双极板涂层产业化，所有的开发涂层工艺测试基于量产化；HIPIMS技术与现有溅射系统兼容，高能量、可以获得高致密、高性能薄膜的特性，因此用HIPIMS+MS来制备Ti+SCG复合涂层，改善膜层导电和耐蚀性能 。

HCVAC双极板涂层设备

HCVAC推出适用于客户小批量生产到大批量生产的立式多腔室连续涂层设备，采用模块化设计，可以方便的对设备进行扩展；满足了大批量工业生产需求，多腔室连续涂层设备可以有效的突破双极板涂层生产瓶颈，为双极板工业化生产提供切实有效的解决方案。

“交钥匙工程”实现提质降本

做好金属双极板板涂层，必须靠工艺、设备和材料三方面的优势互补与深度融合。在此基础上HCVAC提出了“交钥匙工程”设备解决方案，可以根据客户需求提供定制化真空应用解决方案，在镀膜工艺、设备、材料和售后等环节整体统一与有效协同，帮助企业降低涂层成本。

公司介绍

广东汇成真空科技股份有限公司是一家研发、生产和销售PVD镀膜设备、光学镀膜设备、卷绕镀膜设备、连续式镀膜设备、半导体PVD/ALD设备等真空应用解决方案的国家高新技术企业，国家工信部授予“专精特新‘小巨人’”企业称号，成立广东省博士工作站，取得多项发明、实用新型、外观设计专利和版权著作权。