[发明专利]一种Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，利用电弧离子镀沉积与磁控溅射沉积，将Cr元素单质靶作为电弧靶，Al元素单质靶作为直流溅射靶，碳氢气体作为反应气体在基体表面进行沉积，然后进行热处理制得；其特征是：

首先，利用电弧离子镀沉积，在基体表面沉积Cr-C层，并且所述Cr-C层厚度为0.5μm～5μm；

然后，利用磁控溅射沉积，在Cr-C层表面沉积Al层，得到Al\Cr-C涂层；

最后，进行热处理，得到具有（103）晶面择优取向的Cr-Al-C系MAX相涂层。

2.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：基体表面首先进行刻蚀处理，然后进行Cr-Al-C系MAX相涂层制备。

3.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：所述Cr-C层厚度为1μm～3μm。

4.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：在沉积Cr-C层的过程中，其他条件相同的情况下，通过控制沉积时间控制Cr-C层的厚度；或者，其他条件相同的情况下，通过控制阴极电弧靶的电流控制Cr-C层的厚度。

5.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：沉积Cr-C层时，阴极电弧靶的电流为50A～100A。

6.如权利要求5所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：沉积Cr-C层时，阴极电弧靶的电流为65A～90A。

7.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：沉积Cr-C层时，基体的偏压为-100V～-200V。

8.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：Al层的厚度为1μm～3μm。

9.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：沉积Al层时，磁控溅射靶的靶功率为2.0kW～3.0kW，基体的偏压为-100V～-200V，沉积腔室气压为10~20mTorr。

10.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：热处理温度为400℃～550℃，时间为24h～100h。

11.如权利要求1所述的Cr-Al-C系MAX相涂层的制备方法，其特征是：所述基体材料包括Al、Ti或者不锈钢。

12.一种基体表面的导电耐腐蚀Cr-Al-C系MAX相涂层，其特征是：利用权利要求1-11中任一权利要求所述的制备方法制得。

13.一种用于质子交换膜燃料电池的不锈钢双极板，其特征是：所述不锈钢双极板表面具有涂层，所述涂层利用权利要求1-11中任一权利要求所述的制备方法制得。