汇成真空：金属板PVD工艺SCG涂层材料助力燃料电池发展

在近期氢电论坛上汇成真空副总经理李国栋给大家分享了《金属板PVD工艺SCG涂层材料助力燃料电池发展》的报告，今天带大家回顾一下。

主要从燃料电池产业化背景和趋势、金属板对涂层制备的新要求、技术双极板PVD涂层工艺等多方面做了详细阐述，详情请看PPT。

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一、燃料电池产业化背景和趋势

双极板是燃料电池堆高技术效率、寿命和成本效益的关键部件，双极板主要分为：石墨烯双极板、金属双极板以及复合材料双极板。

双极板是燃料电池堆高技术效率、寿命和成本效益的关键部件。

二、金属双极板对涂层制备的新要求

金属双极板的优势在于：高导电。高导热能力；更好的机械强度、抗冲击能力和高阻气性；超轻、超薄；大幅提升比功率密度。

广东汇成真空江碳基涂层工艺和真空镀膜设备技术的长期经验应用于燃料电池的金属双极板，通过等离子体表面清洁和特殊结合层工艺，获得结合力、导电性和耐腐蚀性良好的SCG涂层，小批量实验生产设备和大批量生产的成本价值与工业路线非常一致，低成本同事提高双极板的使用寿命。

三、金属双极板PVD涂层工艺—SCG涂层

四、HCSH—SCG真空溅射镀膜设备

PVD主要分为三类：蒸镀、磁控溅射、电弧离子镀。真空溅射镀膜是制备SCG薄膜的绝佳工艺。

1、HCINLIN—SCG立式溅射连续镀膜生产线

2、HCMRC—SCG卷对卷溅射镀膜生产线

五、HiPIMS PVD技术

1、金属双极板PVD涂层设备技术

2、Hipims技术在金属双极板上的应用—Ti+C coating

3、MF电源技术在金属双极板上的应用—Cr +CrCN+C coating

六、磁控溅射SCG涂层性能

1、磁控溅射SCG涂层的耐腐蚀性能

SCG涂层的耐腐蚀性良好

0.6V恒电位测试远低于DOE标准

具有优异的耐酸腐蚀性能

2、磁控溅射SCG涂层的可加工性能

SCG涂层具有良好的可加工性

冲压成型后未发现脱层脱落现象

调控的微观结构有利于滑移、变形

七、电弧制备SCG涂层

1、电弧制备SCG涂层的理化性能

涂层表面形成以“碳颗粒”为主导电位点

颗粒嵌入提高涂层强度

工艺参数调控微观结构实现性能优化

2、电弧离子镀制备SCG涂层的接触电阻

采用GB/T 20042.6-2011质子交换膜燃料电池中接触电阻测试方法及要求；

微观结果的特殊设计和调控能够显著降低SCG涂层的接触电阻，远低于DOE标准，最低仅为1.25mΩ·cm2（目前可见报道中的最低值）。

3、电弧离子镀SCG涂层的耐腐蚀性能

正常工况中SCG涂层的耐腐蚀性良好

0.6V恒电位测试远低于DOE标准

高电位（极端工况）下耐腐蚀性有待提高

八、化学气相沉积

1、化学气相沉积技术开发

金属基材料表面刻蚀清洗+碳氢氧硅气体快速沉积碳基涂层

实现燃料电池钛极板表面碳基涂层快速制备（200nm/min）

2、化学气相沉积SCG涂层的耐腐蚀性能

0.6V vs.（Ag/AgCl）碳基涂层的腐蚀电流密度小于DOE标准（10-6 μA/cm2）

极端工况下1.4V高电位碳基涂层的腐蚀电流密度波动小，较稳定，耐腐蚀满足要求

关于汇成

广东汇成真空科技股份有限公司是一家以真空镀膜设备研发、生产、销售及其技术服务为主的真空应用解决方案供应商，主要产品或服务为真空镀膜设备以及配套的工艺服务支持。

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：汇成真空：金属板PVD工艺SCG涂层材料助力燃料电池发展