1. Premazi na kovinski osnovi
Na splošno imajo karbidi, nitridi in boridi prehodnih kovin tudi odlično odpornost proti koroziji in električno prevodnost ter so nizki.
TiN je keramični material z dobro električno prevodnostjo in odpornostjo proti koroziji ter ima visoko skupno trdnost vezi s titanom. Glavni postopki nanašanja premazov vključujejo magnetronsko naprševanje in ionsko nanašanje z več loki.
Če se uporablja tehnologija plazemske imerzije, je mogoče odpraviti luknjice in napake velikih delcev na površini prevleke. Pri nanosu pri višji temperaturi se stopnja difuzije kisika v prevleki poveča in se hitro premakne na položaj meje zrn, kar prispeva k izboljšanju odpornosti proti koroziji in električne prevodnosti. .
Na primer, z uporabo tehnologije nanašanja z dvojno katodo s plazemskim razprševanjem je površina titanove zlitine TC4 pripravljena z nanokristalno prevleko ZrC z debelino 10 um in povprečno velikostjo zrn 12 nm. Korozijski potencial nanokristalne ZrC prevleke je znatno višji kot pri titanovi zlitini TC4, gostota korozijskega toka pa je nižja. Titanova zlitina TC 4 se zmanjša za približno 4 velikosti.
Proces nastajanja oksida na površini Ti
2. Premaz na osnovi ogljika
Prevleke na osnovi ogljika, kot so grafit, amorfni ogljik in grafen, imajo odlično odpornost proti koroziji in električno prevodnost v bipolarnem okolju PEMFC, na vmesniku s substratom pa se oblikuje plast TiC, ki lahko ne samo poveča moč vezi med titanom in premazi na osnovi ogljika, lahko pa tudi izboljša odpornost proti koroziji in prevodnost prevleke. Premazi na osnovi ogljika so cenejši.
Dopiranje drugih elementov v postopku priprave ogljikovega filma, kot je dopiranje Ti titana, Zr cirkonija, W volframa in Ag srebra v amorfni ogljikov film, lahko tvori prevodne kovinske karbide, ki lahko učinkovito zapolnijo vrzel ogljikovega filma in izboljšajo filmsko plast. . Gostota.
Amorfni ogljik je hibridiziran z ogljikom SP2 (grafitu) in ogljikom SP3 (diamantu), pri čemer ima ogljik SP2 dobro električno prevodnost, vendar je njegova struktura ohlapna, medtem ko ima ogljik SP3 gosto strukturo in odlično odpornost proti koroziji, zato A razumno razmerje SP2/SP3 je ključnega pomena za kompaktnost, prevodnost in odpornost proti koroziji premaza. Struktura in površinska morfologija amorfnega ogljikovega filma sta v glavnem določena z metodo priprave in procesnimi parametri.
amorfni ogljik
Če uporabljate tehnologijo neuravnoteženega magnetronskega razprševanja bližnjega polja, najprej nanesite čisti titan na površino nerjavečega jekla in nato nanesite amorfni ogljik. Opaženo je, da je morfologija ogljikovega filma zelo povezana z napetostjo razprševanja. Ko je napetost razprševanja nizka, je ogljikov film razmeroma ohlapen, z delci, stranska morfologija pa je stebričast način rasti kristalov. Ko napetost brizganja naraste na 90-120V, postane ogljikov film gost, površina pa gladka in popolna; ko se napetost brizganja poveča na 300 V, postane ogljikov film spet ohlapen, z več napakami. Ugotovljeno je, da se napetost poveča, stopnja grafitizacije se poveča in kontaktni upor se zmanjša.
Toyotina tehnologija nanese amorfni ogljik na titanovo ploščo s kemičnim naparjevanjem, struktura π-konjugiranega amorfnega ogljika (PAC) pa je nadzorovana na nanometru, da se zagotovi dobra električna prevodnost. Razmeroma težko je pritrditi ogljik neposredno na titan. Toyota je izboljšala postopek in razvila povezane metode nadzora kakovosti proizvodnje. Tehnična metoda je relativno preprosta, težava pa je v procesu.
Obstaja prehodna plast med titanom in ogljikom, ki lahko poveča oprijem; v primerjavi s čistim titanom je kontaktna odpornost po prevleki z ogljikom zelo majhna; tehnologija nanašanja je zelo dobra, po nanosu ogljikovega filma in nato vtiskovanju ogljikov film nima nobenih napak, kot je odpadanje.
