一种耐高温抗氧化石墨制品涂层的制备工艺的制作方法

技术特征：
1.一种耐高温抗氧化石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）对极板进行除油，清洗，干燥后，在氩气气氛中，采用脉冲磁控溅射技术向极板的表面沉积金属m，然后再通入氩气和氮气的混合气体，继续沉积金属m，得到带有m金属层以及m金属氮化物层的金属过渡层的极板；2）将步骤1得到的所述极板在氩气气氛中，采用脉冲磁控溅射技术，通过控制溅射时长，在金属过渡层的外表面沉积点状掺杂的石墨颗粒；3）将步骤2得到的所述极板置于第一电聚合溶液中，其中所述极板作为工作电极，采用循环伏安法在极板表面制备氧化石墨烯聚合物层，其中所述第一电聚合溶液含有氧化石墨烯，聚合物单体和有机酸；4）将步骤3得到的极板清洗干燥后，置于第二电聚合溶液中，其中所述极板作为工作电极，采用循环伏安法在极板表面制备聚合物钝化层，其中所述第二电聚合溶液含有聚合物单体，带有二茂铁基团的苯胺衍生物，羧基化碳纳米管和有机酸；5）将步骤4中的极板取出，置于还原炉中，通入含氢的惰性气体，加热还原，得到所述耐高温抗氧化石墨制品涂层。2.如权利要求1所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，所述金属m选自铬、钒、钛、钨或锆中的一种或多种。3.如权利要求1所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，其中所述脉冲磁控溅射技术采用的脉冲频率为600~800hz，脉宽为150~200μs，脉冲电压为800~1000v，功率为3.0~3.5kw，反应腔体的气压为1.5~2.0mtorr，基体偏压为-50v~-100v，其中步骤1中的沉积时间控制为2-5min；步骤2中的沉积时间控制为6-15s。4.如权利要求1所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，步骤3中所述的循环伏安法中，采用银-氯化银电极为参比电极，铂电极为辅助电极；沉积条件：电压范围为-0.2～1.2v，扫描速率为20～50mv/s，扫描圈数为20～30圈。5.如权利要求1-4任一项所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，所述第一电聚合溶液中，氧化石墨烯浓度为0.8-1.0mg/l，聚合物单体为苯胺单体，浓度为0.5-1mol/l，有机酸为十二烷基苯磺酸，浓度为0.3-0.5mol/l。6.如权利要求1所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，步骤4中所述的循环伏安法中，银-氯化银电极为参比电极，铂电极为辅助电极；沉积条件：电压范围为-0.2～0.7v，扫描速率为20～50mv/s，扫描圈数为20～30圈。7.如权利要求1-4、6任一项所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，所述第二电聚合溶液中，羧基化碳纳米管的浓度为2.0-5.0mg/l，聚合物单体为苯胺单体，浓度为0.5-1mol/l，二茂铁基团的苯胺衍生物为间二茂铁苯胺，浓度为5-10mmol/l，有机酸为十二烷基苯磺酸，浓度为0.3-0.5mol/l。8.如权利要求1所述的石墨制品涂层的制备工艺，其特征在于，所述步骤4中，通入体积比为1:1-2的氢气和氩气的混合气体，200-250摄氏度下加热4-6h。9.一种用于燃料电池的极板，其特征在于，所述极板包括基底以及位于基底上的所述权利要求1-8任一项所述工艺制备得到的涂层，所述基底材料选自石墨、金属或其合金或复合物。

技术总结
本发明提供了一种耐高温抗氧化石墨制品涂层的制备工艺，该石墨制品涂层用于燃料电池的极板的表面防腐，本发明的制备工艺包括在极板表面依次形成金属过渡层，石墨烯聚合物层以及聚合物钝化层；其中金属过渡层的外表面设置有点状掺杂的石墨颗粒；所述制备工艺获得的燃料电池极板复合涂层有效阻断涂层沉积方向上的孔状缺陷的生长，降低氧涂层缺陷密度，提高复合涂层的屏蔽作用，并提高了涂层与极板基材之间的结合力，降低电阻，显著提高了燃料电池中极板的耐蚀性能和使用寿命。中极板的耐蚀性能和使用寿命。


技术研发人员：贾东旭 王刘军 王学超
受保护的技术使用者：江苏金亚隆科技有限公司
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2022/12/6