在以往的研究中發現,過渡金屬陶瓷涂層如TiC具有良好的導電性、化學穩定性和疏水性,有潛力作為金屬雙極板的表面防護涂層。金屬雙極板常見的有316L不銹鋼,304不銹鋼等等,在以往表面制備TiC涂層的方法中比如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)都會存在著較多難以避免的微觀缺陷。熔鹽歧化反應是熔鹽中金屬的沉積和固態擴散合金化的綜合作用,同時可以控制反應時間、溫度等要素,使得涂層更加完整。而碳層的制備以往都是利用碳纖維、石墨等無機碳源,有機碳源的應用研究較少。本方法中采用有機碳源分段退火處理,即降低材料的殘余應力,又提高成分的均勻化,為后續的碳化鈦涂層提供較優質的碳源。
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于質子交換膜燃料電池金屬雙極板表面的碳化鈦涂層的制備方法,該方法采用分段退火處理在316L不銹鋼上制備有機碳層,隨后利用歧化反應在熔融中制備TiC涂層,最終得到連續致密且與基體結合良好的TiC涂層。
圖1 所制備的涂層掃描電鏡圖
掃碼關注,查看更多科技成果