1. Kisjiet ibbażati fuq il-metall
Ġeneralment, karburi, nitrudi u boruri ta 'metalli ta' transizzjoni għandhom ukoll reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u konduttività elettrika, u huma baxxi fl-ispiża.
TiN huwa materjal taċ-ċeramika b'konduttività elettrika tajba u reżistenza għall-korrużjoni, u għandu qawwa ta 'twaħħil kollettiv għolja mat-titanju. Il-proċessi ewlenin tal-kisi jinkludu magnetron sputtering u kisi tal-jone b'ħafna ark.
Jekk tintuża teknoloġija ta 'immersjoni fil-plażma, pinholes u difetti kbar ta' partiċelli fuq il-wiċċ tal-kisi jistgħu jiġu eliminati. Meta ddepożitat f'temperatura ogħla, ir-rata tad-diffużjoni ta 'l-ossiġnu fil-kisja tiżdied u timxi malajr għall-pożizzjoni tal-konfini tal-qamħ, li twassal għat-titjib tar-reżistenza għall-korrużjoni u l-konduttività elettrika. .
Pereżempju, bl-użu ta 'teknoloġija ta' depożizzjoni ta 'sputtering tal-plażma b'katodu doppju, il-wiċċ tal-liga tat-titanju TC4 huwa ppreparat b'kisja ZrC nanokristallina bi ħxuna ta' 10um u daqs medju ta 'qamħ ta' 12nm. Il-potenzjal tal-korrużjoni tal-kisi ZrC nanokristallin huwa ogħla b'mod sinifikanti minn dak tal-liga tat-titanju TC4, u d-densità tal-kurrent tal-korrużjoni hija aktar baxxa. Liga tat-titanju TC 4 titnaqqas b'madwar 4 ordnijiet ta 'kobor.
Proċess ta 'formazzjoni ta' ossidu fuq wiċċ Ti
2. Kisi ibbażat fuq il-karbonju
Kisjiet ibbażati fuq il-karbonju bħal grafita, karbonju amorfu u grafen għandhom reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u konduttività elettrika fl-ambjent bipolari ta 'PEMFC, u saff TiC huwa ffurmat fuq l-interface mas-sottostrat, li mhux biss jista' jtejjeb is-saħħa tat-twaħħil bejn it-titanju. u kisjiet ibbażati fuq il-karbonju, iżda wkoll Jista 'jtejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-konduttività tal-kisi. Kisjiet ibbażati fuq il-karbonju huma irħas.
Doping ta 'elementi oħra fil-proċess tal-preparazzjoni tal-film tal-karbonju, bħal doping Ti-titanju, Zr żirkonju, W tungstenu, u Ag fidda fil-film tal-karbonju amorfu, jistgħu jiffurmaw karburi tal-metall konduttivi, li jistgħu jimlew b'mod effettiv il-vojt tal-film tal-karbonju u jtejbu s-saff tal-film . Densità.
Il-karbonju amorfu huwa ibridizzat minn karbonju SP2 (bħal grafit) u karbonju SP3 (bħal djamanti), li fih il-karbonju SP2 għandu konduttività elettrika tajba, iżda l-istruttura tiegħu hija maħlula, filwaqt li l-karbonju SP3 għandu struttura densa u reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti, għalhekk A proporzjon raġonevoli ta 'SP2/SP3 huwa kruċjali għall-kumpattezza, konduttività u reżistenza għall-korrużjoni tal-kisi. L-istruttura u l-morfoloġija tal-wiċċ tal-film tal-karbonju amorfu huma ddeterminati prinċipalment mill-metodu ta 'preparazzjoni u l-parametri tal-proċess.
karbonju amorfu
Jekk tuża teknoloġija ta 'sputtering magnetron żbilanċjat fil-kamp qrib, l-ewwel iddepożita titanju pur fuq il-wiċċ ta' l-istainless steel, u mbagħad iddepożita karbonju amorfu. Huwa osservat li l-morfoloġija tal-film tal-karbonju għandha relazzjoni kbira mal-vultaġġ sputtering. Meta l-vultaġġ sputtering huwa baxx, il-film tal-karbonju huwa relattivament maħlul, b'partiċelli, u l-morfoloġija tal-ġenb hija mod ta 'tkabbir tal-kristall kolonni. Meta l-vultaġġ sputtering jiżdied għal 90-120V, Il-film tal-karbonju jsir dens, u l-wiċċ huwa lixx u komplut; meta l-vultaġġ sputtering jiżdied għal 300V, il-film tal-karbonju jerġa 'jsir maħlul, b'aktar difetti. Jinstab li l-vultaġġ jiżdied, il-grad ta 'grafitizzazzjoni jiżdied, u r-reżistenza tal-kuntatt tonqos.
It-teknoloġija Toyota tiddepożita karbonju amorfu fuq pjanċa tat-titanju permezz ta 'depożizzjoni ta' fwar kimiku, u l-istruttura tal-karbonju amorfu π-konjugat (PAC) hija kkontrollata fin-nanoskala biex tiżgura konduttività elettrika tajba. Huwa relattivament diffiċli li twaħħal il-karbonju direttament mat-titanju. Toyota tejbet il-proċess u żviluppat metodi ta 'spezzjoni tal-kwalità tal-produzzjoni relatati. Il-metodu tekniku huwa relattivament sempliċi, u d-diffikultà tinsab fil-proċess.
Hemm saff ta 'tranżizzjoni bejn it-titanju u l-karbonju, li jista' jżid l-adeżjoni; meta mqabbel mat-titanju pur, ir-reżistenza tal-kuntatt wara l-kisi tal-karbonju hija żgħira ħafna; it-teknoloġija tad-depożizzjoni hija tajba ħafna, wara d-depożitu tal-film tal-karbonju u mbagħad ittimbrar, il-film tal-karbonju m'għandux difett bħal li jaqa '.
