SiH4流量对燃料电池用钛合金板表面PECVD制备C:Si膜组织及耐蚀性的影响

采用甲烷作为碳源，利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺在电池极板用钛合金板表面制得一层含硅非晶碳(C:Si)膜，对比了通入不同流量的SiH₄所制备C:Si膜在导电性、疏水性、耐蚀性、厚度上的差异，深入分析了SiH₄流量引起C:Si膜性能变化的机制。结果表明：C:Si膜与基底结合度很好。逐渐增大SiH₄流量后，膜层厚度表现出增大趋势，C:Si膜的杂化比值由0.58增大至1.11,G峰的半峰宽由168 cm^-1减小为103 cm^-1,判断SiH₄流量升高可诱导C:Si膜发生石墨化转变。通入6 mL/min SiH₄制得的C:Si膜具有优异的耐蚀性，极化后在表面形成晶体盐颗粒，并未观察到起皮及微孔缺陷。膜的界面电阻与钛基底相比显著降低，且C:Si膜的疏水性比基底更强，在SiH₄流量为6 mL/min下C:Si膜获得了最低界面电阻和最优疏水性。