ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СЛОЕВ НА ПОВЕРХНОСТИ ТОКОВЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ИЗ ТИТАНА ОСАЖДЕНИЕМ ХРОМА ИЗ ПЛАЗМЫ ГАЗОВОГО И ВАКУУМНОГО РАЗРЯДОВ

Abstract

Исследована возможность получения защитных слоев на поверхности токовых коллекторов топливных элементов с применением вакуумного осаждения хрома. В топливных элементах прямого окисления метанола и этанола в качестве электролита используется ионообменная мембрана Nafion, которая представляет собой фторуглеродный полимер, содержащий сульфогруппы. В условиях работы топливного элемента поверхности токовых коллекторов, контактирующие с мембранно-электродным блоком, подвергаются электрохимической коррозии вследствие агрессивности среды, содержащей анионы SO4– и F–. Хромсодержащие слои на образцах титана и токовых коллекторах, изготовленных из него, сформированы двумя методами осаждения: ионно-плазменным и ионно-ассистируемым. Ионно-плазменное формирование покрытий проведено осаждением из катодно-дуговой эрозионной плазмы, генерируемой дуговым источником с катодом из хрома, в среде реакционно-способных газов. Формирование поверхностных слоев с применением технологии ионно-ассистируемого осаждения осуществлялось осаждением хрома, а также хрома и олова из плазмы вакуумного электродугового разряда в режиме, при котором в качестве ассистирующих процессу осаждения используются ускоренные (U = 10 кВ) ионы осаждаемого металла. Исследованы микроструктура, состав и коррозионные свойства формируемых слоев.