至最高到达温度之间再次以200°C/小时进行升温。最高到 达温度和在最高到达温度的保持时间在表1中分别作为处理温度、处理时间进行记载。另 外，热处理时的炉内压力的最大值记载于表1中。之后，冷却在99. 9999%的高纯度氩气气 氛下进行。此时的到50°C为止的冷却时间为1小时。
[0122] 比较例1的氮气气氛下的热处理除了使用纯度为99. 999%的高纯度氮气在大气 压下（IX105Pa)进行以外，以与实施例4同样的热处理条件进行。
[0123] 比较例2的氩气气氛下的热处理除了使用纯度为99. 9999%的高纯度氩气在大气 压下（lX105Pa)进行以外，以与实施例4同样的热处理条件进行。其中，对于冷却而言，不 在氩气气氛下而在氮气气氛下进行冷却。
[0124][矫正工序]
[0125] 实施例1在上部配置11根、下部配置12根辊径16mm的辊的矫直机中施加180kgf 的张力，进行了平坦化（张力矫直机）。
[0126] 实施例2在上部配置13根、下部配置14根辊径8mm的辊的矫直机中进行了平坦 化（无张力）（矫直机）。
[0127] 实施例3在施加20kgf?张力的状态下于700°C进行了 1分钟的热处理（张力热退 火）。
[0128][导电耐久性评价]
[0129] 对通过上述方法制作的试验体进行了导电性的耐久性评价（耐久性试验）。
[0130] 图1A是用于对本发明的燃料电池间隔件用材料的接触电阻进行评价的接触电阻 测定装置10的示意图。
[0131] 将试验体在比液量为20ml/cm2的80°C硫酸水溶液（10mmol/L)中浸渍1000小时 后，将试验体从硫酸水溶液取出，进行清洗、干燥，测定了接触电阻。
[0132] 接触电阻按照如下求出：使用两张碳布12夹着试验体11的两面，进而用接触面积 lcm2的两个铜电极13夹着其外侧，以载荷98N(10kgf)进行加压，使用直流电流电源14通 电7. 4mA电流，用电压计15测定在两张碳布12之间所加的电压，从而求出接触电阻。在试 验体的外侧和中央部这两个位置进行了测定。
[0133] 硫酸浸渍后（耐久性试验后）的接触电阻（表2中表示为导电耐久性）为 15mQ?cm2以下的情况判定为导电耐久性良好，超过15mQ?cm2的情况判定为导电耐久性 不良。
[0134] [密合性评价]
[0135]图1B是用于对本发明的燃料电池间隔件用材料的密合性进行评价的密合性评价 装置20的示意图。
[0136] 用两张碳布22由两面夹着通过上述方法制作的试验体21，进而用接触面积4cm2 的铜电极23夹着其外侧，以接触载荷196N(20kgf)进行加压。将试验体21在保持被从两 面进行加压的状态下以20cm/秒的速度沿面方向拉出（拉拔试验）。拉拔试验后，目测观察 试验体21表面的铜电极23的滑动区域，以碳层的残留状态、即基材的暴露程度进行评价。
[0137] 对于密合性的判断基准而言，相对于对拉拔试验前的基材表面的光学显微镜照片 (倍率400倍）进行图像处理而求出的碳层对钛基材的覆盖率（A)，拉拔试验后通过同样的 测定求出的覆盖率（B)完全没有变化的情况（B/A比=1)作为优异而判定为"◎"、B/A比 确保为〇. 5以上的情况作为良好而判定为"〇"、B/A比不足0. 5的覆盖率的情况作为不良 而判定为"X"。
[0138] [平坦度评价]
[0139] 对于平坦度而言，评价了长度方向的平坦度。将切成50cm长度的基材置于平坦度 为50ym以下的石块（stoneblock)上，测定两端的高度，接着将该基材翻过来进行同样的 测定，将测定值大的面的两端的高度的平均值作为平坦度的数值（cm)。平坦度不足lcm为 优良（◎ )、lcm以上且不足5cm为良好（〇）、5cm以上为不合格（X)、不足5cm判定为合 格。
[0140] 实施例1~5和比较例1~3的各试验体的导电耐久性、密合性、平坦度的评价结 果示于表2中。
[0141] 【表1】
[0142]
[0145] 实施例1~5满足本发明的制造条件的所有条件，所得到的试验体在导电耐久性、 密合性、平坦度的全部性能评价中良好，具有优异的性能。另外，在实施例1~5中，确认形 成了含有碳化钛的中间层。
[0146] 比较例1、2在进行热处理时于氮气或氩气气氛的大气压下进行，因此导电耐久性 和密合性差。
[0147] 另外，比较例3中，热处理时的炉内压力的最大值高于规定、导电耐久性和密合性 差并且卷内径小至75mm，因此未能确保平坦度。
[0148] 符号说明
[0149] 10接触电阻测定装置
[0150] 11、21 试验体
[0151] 12、22 碳布
[0152] 13、23 铜电极
[0153] 14直流电流电源
[0154] 15电压计
[0155] 20密合性评价装置
【主权项】
1. 一种燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于，该燃料电池间隔件用材料的 制造方法具有：涂布工序，在厚度40 ym以上且200 ym以下的由钛或钛合金构成的钛基材 的表面形成含有包含碳原子及氧原子的粘合剂化合物以及碳的涂布层；热处理工序，对被 所述涂布层覆盖的钛基材进行热处理， 被所述涂布层覆盖的钛基材在被卷成卷状的状态下进行热处理， 所述热处理工序在IOPa以下的真空气氛下进行， 所述热处理工序中，由所述涂布层形成碳层，在所述钛基材与所述碳层之间形成包含 碳化钛的中间层。2. 如权利要求1所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于，所述进行热 处理的所述钛基材是冷轧材，在冷轧后未实施退火处理。3. 如权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于， 在所述涂布工序之后、所述热处理工序之前进行对被所述涂布层覆盖的钛基材进行压接的 压接工序。4. 如权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于， 在所述热处理工序之后进行对所述钛基材的翘曲进行矫正的矫正工序。5. 如权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于， 被所述涂布层覆盖的钛基材的卷内径为400mm以上。6. 如权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于， 所述热处理工序包括： 减压工序，将被所述涂布层覆盖的钛基材搬入第1室之中，对所述第1室进行减压； 真空热处理工序，将所述钛基材从减压后的所述第1室移动到维持在真空气氛的第2 室，在所述第2室中对所述钛基材进行加热来实施热处理； 冷却工序，将所述热处理后的钛基材移动到第3室，在所述第3室中导入气体来冷却所 述钛基材， 所述第1~3室各自为可密闭的彼此不同的室。7. 如权利要求6所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于，所述真空热 处理工序包括：使所述钛基材升温的升温工序；将升温后的所述钛基材保持在升温状态的 保持工序， 所述升温工序和所述保持工序在不同的室中进行。8. 如权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法，其特征在于， 在所述热处理工序之后包括对所述钛基材进行裁切的裁切工序。9. 一种燃料电池间隔件的制造方法，其特征在于，其包括：燃料电池间隔件用材料制 造工序，通过权利要求1或权利要求2所述的燃料电池间隔件用材料的制造方法制造燃料 电池间隔件用材料； 冲压加工工序，通过冲压加工在所制造的燃料电池间隔件用材料的表面形成气体通 路。10. -种卷状燃料电池间隔件用材料，其特征在于，该卷状燃料电池间隔件用材料具有 厚度40 ym以上且200 ym以下的由钛或钛合金构成的钛基材、覆盖所述钛基材的碳层、和 在所述钛基材与所述碳层之间的包含碳化钛的中间层， 用两张碳布由两面夹着所述燃料电池间隔件用材料，进而使用接触面积4cm2的铜电极 以接触载荷196N对其外侧进行加压，保持由两面进行加压的状态不变，以20cm/秒的速度 沿面方向拉出所述基材后，覆盖基材的碳层的覆盖面积是拉出所述基材前的覆盖基材的碳 层的覆盖面积的一半以上。
【专利摘要】提供基材与碳层的密合性及导电耐久性优异、且生产效率也优异的燃料电池间隔件用材料及其制造方法。该燃料电池间隔件用材料的制造方法的特征在于，具有：在厚度40～200μm的由钛或钛合金构成的钛基材的表面形成含有包含碳原子及氧原子的粘合剂化合物以及碳的涂布层的涂布工序；以及对被涂布层覆盖的钛基材进行热处理的热处理工序，被涂布层覆盖的钛基材在被卷成卷状的状态下被热处理，热处理工序在10Pa以下的真空气氛下进行，在热处理工序中，由涂布层形成碳层和包含碳化钛的中间层。
【IPC分类】H01M8/02, H01M8/10
【公开号】CN104956533
【申请号】CN201480006355
【发明人】高田悟, 铃木顺, 佐藤俊树
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年1月22日
【公告号】DE112014000604T5, US20150325863, WO2014119443A1