第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

非晶碳（a-C）涂层作为质子交换膜燃料电池（PEMFC）用金属双极板（BPPs）的表面功能防护涂层，在恶劣的PEMFC工作环境下具有很高的耐蚀性和导电性，受到了广泛的关注。本研究采用直流磁控溅射技术，通过调控溅射功率在316L不锈钢（316Lss）上沉积了一系列a-C涂层，以确定a-C涂层与金属基底界面处的腐蚀行为对PEMFCs性能的影响，并阐明其性能退化机理。系统地研究了电化学腐蚀前后a-C涂层的组分、微观结构、界面接触电阻（ICR）和耐蚀性。结果表明，在模拟的PEMFC工作条件下，所有a-C涂层都能显著地改善316Lss的性能，溅射功率为0.9kW下沉积的a-C涂层在长时间恒电位极化试验前后的腐蚀电流密度最低（约为7.52×10^-3μA·cm^-2），且ICR值最小（2.91和4.00 mΩ·cm²），。此外，腐蚀试验后在a-C/316Lss界面处观察到残余的铬氧化物，这可能是导致ICR值增加的原因，从而提出了界面诱导a-C涂层性能退化的机理。

质子交换膜燃料电池,金属双极板,非晶碳,接触电阻,界面腐蚀