高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层及其制法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层及其制法与应用。所述制法包括：采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术，以Cr靶作为电弧靶，以Al靶作为高功率脉冲磁控溅射靶，以甲烷为工作气体，在金属基体表面沉积形成Cr

【技术实现步骤摘要】
高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层及其制法与应用


[0001]本专利技术属于金属表面工程防护
，涉及一种高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层及其制法与应用，尤其涉及一种高导电耐蚀非晶/纳米晶（Cr
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Al
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C/Cr2AlC）复合共存的涂层及其制法与应用。

技术介绍

[0002]近几年，随着汽车技术革新的迫切需求以及燃料电池技术的迅猛发展，多国政府和公司致力于推动燃料电池汽车的发展。其中，质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是继固体燃料电池之后的第五代燃料电池，具有高效节能、高比能量、低温快速启动和高平稳运行的优点，在新能源汽车、固定/便携式电源方面迅速发展，并且已经开始广泛地应用于汽车、飞机、轮船等领域，但是由于其成本高、体积大等因素使得其在交通运输、民用汽车等领域应用受到极大的限制。在PEMFCs中，双极板是分隔反应气体并通过流场将燃料反应气体导入燃料电池、收集并传导电流和支撑膜电极，同时还担负起整个电池系统的散热和排水功能的关键功能部件，占据着燃料电池80%的总质量，以及约18%
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层的制备方法，其特征在于包括：提供金属基体；采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术，以Cr靶作为电弧靶，以Al靶作为高功率脉冲磁控溅射靶，以甲烷为工作气体，在所述金属基体表面沉积形成Cr
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Al
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C层；以及，对沉积有所述Cr
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Al
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C层的金属基体进行真空低温热处理，制得高导电耐蚀非晶/纳米晶复合共存的涂层；其中所述涂层具有非晶结构与纳米晶结构，所述非晶结构为质厚条纹结构，所述非晶结构为Cr
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Al
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C；所述纳米晶结构为六方相层状结构，所述纳米晶结构为Cr2AlC MAX相；所述涂层的结晶度为20%~80%。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：采用电弧离子镀复合高功率脉冲磁控溅射技术，将金属基体置于反应腔体中，以Cr靶作为电弧靶，以Al靶作为高功率脉冲磁控溅射靶，以甲烷和惰性气体为工作气体，在所述金属基体表面沉积形成Cr
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Al
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C层，其中，金属基体偏压为
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30~
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90V，高功率脉冲占空比为20~50%，Al靶的溅射平均功率为2000~3000W，Cr靶的电流为20~50A，甲烷的通入流量为15~20sccm，惰性气体的通入量为150~200sccm，沉积温度为150~300℃，沉积时间为60min~300min。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述Cr靶的电流为40~50A。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪爱英，马冠水，袁江淮，王振玉，王丽，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：