[发明专利]一种燃料电池金属连接体涂层

权利要求书

1.一种燃料电池的金属连接体涂层，其特征在于，所述涂层为Ti₃SiC₂或者掺杂改性固溶体材料(Ti,M)₃SiC₂，其中M选自Nb、Ta、W和V材料中的一种。

2.权利要求1所述的金属连接体涂层，其特征在于，所述金属连接体涂层在金属连接体表面的沉积方法为：对金属连接体进行前处理；以Ti₃SiC₂或者掺杂改性固溶体(Ti,M)₃SiC₂为靶材块体，M为Nb，Ta，V或者W中的任意一种，采用磁控溅射法或者电弧离子镀法将靶材沉积到金属连接体表面。

3.根据权利要求2所述的金属连接体涂层，其特征在于，所述金属连接体为铁素体不锈钢：SUS430、Crofer22APU、Fe-10Cr、1.4724、Fe-17Cr-0.2Y、1.4016、Ferrotherm(1.4742)、Fe-18Cr-9W、Fe-20Cr-7W、Fe-20Cr、AL 453、1.4763(446)、FeCrMn(LaTi)、Fe-Cr-Mn、Fe-25Cr-DIN 50049、Fe-25Cr-0.1Y-2.5Ti、Fe-25Cr-0.2Y-1.6Mn、Fe-25Cr-0.4La、Fe-25Cr-0.3Zr、Fe26CrTiY、Fe26CrTiNbY、Fe26CrMoTiY、E-Brite、Al29-4C或Fe-30Cr中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的金属连接体涂层，其特征在于，所述Ti₃SiC₂陶瓷或者掺杂改性固溶体块体材料(Ti,M)₃SiC₂的制备方法为：原始粉料包括Ti粉、硅粉和石墨粉，固溶体中还包括Nb粉、Ta粉、W粉与V粉中的任意一种，采用热压/固液相反应法在热压炉中烧结制备，烧结温度为1000℃～1700℃，保温15～60分钟，热压压力10～60MPa，以流动的氩气作为保护气体。

5.根据权利要求2所述的金属连接体涂层，其特征在于，利用电弧离子镀装置或者磁控溅射装置在合金表面沉积涂层，沉积涂层时样品悬挂在设备的样品架上，悬挂样品的立柱可自转，同时自转立柱可随旋转台公转，以此获得均匀的镀膜。

6.根据权利要求2所述的金属连接体涂层，其特征在于，金属连接体的前处理方法为：首先选用砂纸对金属连接体进行打磨抛光，即用400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#金相砂纸逐级磨光，然后将打磨后的金属连接体样品经过丙酮、酒精和去离子水分别超声清洗5～30min后，在空气中吹干备用。

7.根据权利要求2所述的金属连接体涂层，其特征在于，所述电弧离子镀法，涂层制备之前，将真空室预抽真空至背底真空为5×10^-3Pa后，在基体上施加500V负脉冲偏压对基体进行反溅清洗5～15min，去除基体表面的污染物和氧化层；然后打开Ar流量阀，Ar气流量50ml/min，通过调整分子泵的抽速来控制真空室内的工作气压，使之维持在0.4Pa左右，腔室加热温度为200～700℃；然后打开直流电源，弧电流为30～70A，偏压-400～-500V，溅射时间为10～60min；沉积结束后，在原真空条件下以10℃/min的速率降温到室温，然后停止抽真空、撤压。