[发明专利]质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti4

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)基材预处理：选用纯Ti板作为基材，对基材表面进行打磨、除油、烘干；

(2)制备TiO₂薄膜：将步骤(1)处理后的Ti板基材放入管式炉里在空气中于700℃下煅烧氧化420min，使Ti板基材表面得到一层金红石型的TiO₂薄膜；所述煅烧氧化时以升温坡度为4℃/min升温至700℃；

(3)制备混合粉末还原剂：将Ti粉末与纳米TiO₂粉末按质量比为1:5～5.84混合，置于玛瑙研钵中充分研磨均匀以得到混合粉末还原剂；所述纳米TiO₂粉末的粒径为25nm，Ti粉粒径为300目；

(4)制备Ti₄O₇涂层：将步骤(3)得到的混合粉末还原剂铺于石英舟中，再将步骤(2)处理后的Ti板基材埋入混合粉末还原剂里，然后再将石英舟放入真空管式炉内并在惰性气体的保护下于880℃煅烧10min，即得到用于Ti双极板腐蚀防护的质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层；所述煅烧时以升温坡度为8～10℃/min升温至880℃。

2.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述基材选用长×宽×高＝10mm×10mm×2mm的纯钛薄片。

3.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述打磨的操作是依次采用600目和1000目砂纸对Ti板基材表面进行打磨处理。

4.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述除油的操作是将Ti板基材依次放入丙酮溶液和纯水中进行超声处理，处理时置于超声波清洗器中超声3～5分钟，超声清洗的温度为室温。

5.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干是采用温度为200℃的烘箱对超声后Ti板基材表面进行烘干10min，使水分蒸发。

6.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池金属钛双极板表面Ti₄O₇涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述惰性气体为高纯氩气，真空管式炉内部为石英管。