금속 바이폴라 플레이트 코팅 증착 기술

~ 안에양성자 교환 막연료 전지,금속 바이폴라 플레이트가혹한 내부 조건으로 인해 부식 및 성능 저하에 매우 취약하므로 성능 및 내구성 요구 사항을 충족시키기 위해 기능적 코팅을 표면에 준비해야합니다.

코팅 기술의 적용은 금, 백금, 루테늄 및 이리듐과 같은 귀금속 코팅뿐만 아니라 탄소 코팅 및 탄소 복합 코팅을 포함하여 넓고 다양합니다. 코팅 재료의 선택 및 적용은 기판의 특성 및 전도도, 화학적 안정성 또는 부식 저항과 같은 필요한 성능에 의존합니다.

금속 바이폴라 플레이트 용 코팅 재료

그 중에서도 티타늄 플레이트는 주로 금도금 코팅 용액을 사용하며 탄소 도금도 있습니다. 티타늄 플레이트는 대부분 대학 연구, 잠수함 및 선박과 같은 고급 응용 분야에서 주로 사용되므로 금도금은 높은 신뢰성으로 인해 널리 선택됩니다.

또한, 스테인레스 스틸 기판은 종종 탄소 도금, 특히 복합 탄소 코팅을 사용하는보다 경제적 인 응용 분야에서 사용됩니다 (복합 탄소 코팅은 질화 티타늄, 티타늄 산화 티타늄 또는 티타늄 카디타 늄)의 복합 재료를 포함 할 수 있습니다).

코팅 준비 및 필름 형성 방법

코팅 공정 경로의 관점에서 현재 4 가지 주요 다른 프로세스 경로가 있습니다.금속 바이폴라 플레이트: 전기 도금, 화학 도금 (예 : 뜨거운 딥 도금, 페인트 분무, 분무), CVD (화학 증기 증착) 및 PVD (물리 증기 증착).

현재 PVD 공정은 중국의 금속 플레이트 코팅에서 더 일반적으로 사용됩니다. PVD 공정을 사용한 코팅은 순도가 높고 밀도가 우수하며, 코팅은 기판에 단단히 결합된다. 코팅은 기판 재료의 영향을받지 않으며 이상적인 금속 바이폴라 플레이트 표면 변형 기술입니다.

증착을 코팅하기 전에, 아르곤 이온 글로우 배출을 먼저 수행 할 수 있으며, 이는 주로 표면 세정 및 활성화에 사용됩니다. 약간의 충격 및 스퍼터링 효과를 사용하여 고전압에서 아르곤 이온을 이온화함으로써, 티타늄 펠트/티타늄 플레이트의 표면을 에칭하여 산화물 및 오염 물질을 제거하여 후속 코팅 증착을 위해 신선한 표면을 노출시킵니다.

1. 음극 아크

캐소드 아크 기술은 진공 환경에서 아크 방전을 사용하여 고체 캐소드 표적 재료를 증발시키고 이온화하고 혈장의 강화 효과를 통해 이들 이온이 양극 기판의 표면으로 날아가 필름으로 퇴적하는 전형적인 PVD 기술이다.

이 과정에서, 캐소드 표적 물질은 고온에서 아크에 의해 증발하여 금속 증기를 형성 한 다음 전기장의 작용하에 고 에너지 이온으로 이온화된다. 이들 이온은 전기장에 의해 가속되고 높은 운동 에너지로 기판 표면에 닿아 금속 바이폴라 플레이트 코팅의 증착을 달성한다.

캐소드 아크는 금속 코팅에 적합 할뿐만 아니라 복합 코팅, 티타늄 카바이드, 질화 티타늄 등과 같은 화합물 및 기타 합금 필름을 제조하는 데 사용될 수 있습니다.

2. MS/PFS 마그네트론 스퍼터링

MS/PFS Magnetron Sputtering은 또한 높은 경도, 높은 내마모성 및 높은 부식성과 같은 우수한 특성을 가진 코팅을 생산할 수 있으며 코팅의 두께, 조성 및 구조를 정확하게 제어 할 수있는 고급 PVD 기술입니다. 주로 금도금 및 백금 도금과 같은 귀금속 코팅을 퇴적시키는 데 사용됩니다.

마그네트론 스퍼터링의 기본 원리는 진공 환경에서 전기 및 자기장의 결합 된 작용하에 혈장을 생성하기 위해 고속 전자가 표적 재료에 부딪히도록하는 것입니다. 혈장의 입자 (주로 이온)는 전기장의 작용하에 가속되고 표적 물질의 표면을 폭격하므로 표적 원자 (또는 분자)는 표면에서 벗어날 수있는 충분한 에너지를 얻고 마지막으로 금속 바이폴라 기판에 침착하여 박막을 형성합니다.

금속 바이폴라 플레이트에서 코팅의 중요한 장점

▪ 부식 저항을 향상시킵니다

수소 연료 전지 작동 조건, 특히 높은 습도, 고온 및 산 염기 환경에서금속 바이폴라 플레이트부식에 취약합니다. 코팅은 부식을 방지하고 양극판의 서비스 수명을 연장하기 위해 보호 장벽을 형성 할 수 있습니다. 예를 들어, 백금, 금 또는 팔라듐과 같은 귀금속 코팅을 사용하면 부식 및 산화를 효과적으로 방지 할 수 있습니다.

▪ 전도도 향상

~ 안에연료 전지, 바이폴라 플레이트는 전류의 효과적인 전도를 보장하기 위해 높은 전도도가 필요합니다. 코팅을 통해, 금속 표면의 저항을 감소시키고, 전류의 전도 효율을 향상시킬 수 있으며, 연료 전지의 성능이 향상 될 수있다. 예를 들어, 은금 또는 구리 도금은 금속의 전도도를 향상시킬 수 있습니다.

▪ 가스 누출을 줄입니다

연료 전지의 수소와 산소는 효과적으로 분배되어야합니다.양극판. 코팅은 금속 표면을 밀봉하고 가스 누출을 방지하며 연료 전지의 작동 효율과 안전성을 보장 할 수 있습니다.

▪ 기계적 강도를 향상시킵니다

코팅은 또한 바이폴라 플레이트의 기계적 강도를 향상시키고, 가스 압력, 열 팽창 또는 물리적 영향으로 인한 손상을 줄이고, 장기적인 바이폴라 플레이트의 구조적 안정성을 보장 할 수 있습니다.

▪ 수소 침투를 줄입니다

어떤 경우에는 수소가에 침투 할 수 있습니다바이폴라 플레이트물질, 특히 수소가 금속 손잡이를 유발할 수있는 금속 바이폴라 플레이트를 사용하는 동안 물질. 코팅은 수소 침투를 효과적으로 방지하고 양극성 플레이트의 장기 신뢰성을 보장 할 수 있습니다.