CN101578728A - 燃料电池的金属隔板用合金皮膜、其制造方法和溅射用靶材、以及金属隔板和燃料电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池的金属隔板用合金皮膜，其中，含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素，和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5，膜厚为2nm以上。另外，本发明还涉及燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法和溅射用靶材，以及金属隔板和燃料电池。本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜，耐腐蚀性优异，并且接触电阻低，该低的接触电阻即使在腐蚀气氛中也能够长期维持，此外生产性也优异。

Description

燃料电池的金属隔板用合金皮膜、其制造方法和溅射用靶材、以及金属隔板和燃料电池

技术领域

本发明涉及用于例如移动电话、个人电脑等移动设备、家用燃料电池、燃料电池汽车等的燃料电池的金属隔板用合金皮膜、其制造方法和溅射用靶材、以及金属隔板和燃料电池。

背景技术

燃料电池是以正电极和负电极夹着固体高分子电解质膜作为单体电池，经由被称为隔板(或者双极板(bipolar plate))的电极而使多个单体电池重合而构成。

对于构成该燃料电池用的隔板的材料，要求有低接触电阻，以及该低接触电阻在作为隔板的使用中被长期维持的特性。因此，一直以来都结合加工性和强度这两方面而研究铝合金、不锈钢、镍合金、钛合金等金属材料的应用。

另外，一般认为燃料电池内是pH为2～4的酸性的腐蚀气氛，对于隔板所使用的材料还要求具有在酸性气氛中也维持低接触电阻的耐腐蚀性(耐酸性)。

不锈钢和钛等金属，由于会在表面形成惰态皮膜而显示出良好的耐腐蚀性，因此作为燃料电池的隔板用材料而得到研究。然而，因为该惰态皮膜电阻大，所以若将不锈钢和钛等金属直接作为燃料电池的隔板使用，则在酸性气氛中由于其表面所形成的惰态皮膜，有可能导致导电性显著劣化。因此，即使在使用之初的接触电阻很低，而其低接触电阻却不能在作为隔板的使用中得到长期维持，仍存在接触电阻随时间推移而变高而招致电流损失这样的问题。另外，也有因腐蚀导致从材料溶出的金属离子使电解质膜劣化等的问题。

针对这样的问题，为了抑制接触电阻的增加而长期维持导电性，一直以来提出有各种金属隔板。例如提出有在不锈钢和钛等金属隔板表示实施镀金(专利文献1)；除去由不锈钢、钛等构成的基板的表面的氧化皮膜后，使贵金属或贵金属合金附着(专利文献2)；在不锈钢基板表面形成耐酸性金属皮膜，在其上形成贵金属皮膜(专利文献3)等。

专利文献1：特开平10-228914号公报

专利文献2：特开2001-6713号公报

专利文献3：特开2001-93538号公报

然而，特开平10-228914号公报、特开2001-6713号公报或特开2001-93538号公报所记载的发明隔板材存在如下等缺点：其在作为隔板的使用期间由于来自基板的皮膜的剥离和金属溶出，因而不能发挥出充分的耐腐蚀性，不能降低接触电阻，此外即使在使用之初显示出低的接触电阻，该低接触电阴谋在燃料电池内的腐蚀气氛中也不能长期维持。另外，在现有的通过镀敷等而形成皮膜的情况下，为了除去惰态皮膜而花费时间，需要复杂的工序，因此有生产性降低这样的缺点。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供一种耐腐蚀性优异，并且接触电阻低，该低接触电阻即使在腐蚀气氛中也能够长期维持，此外生产性也优异的燃料电池的金属隔板用合金皮膜、其制造方法和溅射用靶材、以及金属隔板和燃料电池。

即，本发明涉及以下的(1)～(18)。

(1)一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜，其中，含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5，膜厚为2nm以上。

(2)一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其中，包含如下工序：

在溅射法实施装置的腔内设置金属基板的设置工序；

在由所述设置工序设置的所述金属基板的表面的至少一部分，通过溅射法形成合金皮膜的成膜工序，该合金皮膜按照贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5的比例含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，膜厚为2nm以上。

(3)根据所述(2)记载的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其中，包含在所述成膜工序后，再对形成有所述合金皮膜的金属基板进行热处理的热处理工序。

(4)根据所述(3)记载的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其中，所述热处理工序中的热处理温度为150～800℃。

(5)根据所述(4)记载的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其中，在具有2.1×10⁴Pa以下的氧分压的气氛下进行所述热处理。

(6)根据所述(2)记载的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其中，所述成膜工序是将所述金属基板加热至150～800℃而进行。

(7)一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜，其通过所述(2)～所述(6)中任一项所述的制造方法制造。

(8)一种燃料电池用金属隔板，其是在金属基板的表面，形成所述(1)或所述(7)中记载的金属隔板用合金皮膜而获得。

(9)根据所述(8)记载的燃料电池用金属隔板，其中，所述金属基板，在其表面的至少一部分形成有形成使气体流通的气体流路的凹部。

(10)根据所述(8)或所述(9)中记载的燃料电池用金属隔板，其中，所述金属基板由钛、钛基合金、铝、铝基合金和不锈钢之中的至少1种金属构成。

(11)一种燃料电池用金属隔板的制造方法，其中包含如下工序：

将金属基板设置在溅射法实施装置的腔内的设置工序；

在由所述设置工序设置的所述金属基板的表面，通过溅射法形成合金皮膜的成膜工序，该合金皮膜含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5，膜厚为2nm以上。

(12)根据所述(11)记载的燃料电池用金属隔板的制造方法，其中，包含在所述设置工序之前，在所述金属基板的表面的至少一部分形成凹部的形成工序，该凹部用于形成使气体流通的气体流路。

(13)根据所述(11)或所述(12)记载的燃料电池用金属隔板的制造方法，其中，包含在所述成膜工序后，再对形成有所述合金皮膜的金属基板进行热处理的热处理工序。

(14)根据所述(13)记载的燃料电池用金属隔板的制造方法，其中，所述热处理工序中的热处理温度为150～800℃。

(15)根据所述(14)记载的燃料电池用金属隔板的制造方法，其中，在具有2.1×10⁴Pa以下的氧分压的气氛下进行所述热处理。

(16)根据所述(11)记载的燃料电池用金属隔板的制造方法，其中，所述成膜工序是将所述金属基板加热至150～800℃而进行。

(17)一种燃料电池，其具有所述(8)～所述(10)中任一项中记载的燃料电池用金属隔板。

(18)一种溅射用靶材，是用于燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造的溅射用靶材，其中，

由Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素构成，两者的原子比(贵金属元素/非贵金属元素)为35/65～95/5。

所述(1)的燃料电池的金属隔板用合金皮膜，通过在被称为贵金属的金属元素之中，使作为在气化气氛中其表面不会形成氧化皮膜的元素的Au和Pt，和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的而腐蚀性优异且容易与氧、氮、碳结合的非贵金属元素合金化，能够抑制昂贵的贵金属的使用量，并且防止Au和Pt的凝集，另外也使之与金属基板的紧贴性提高，通过使贵金属元素/非贵金属元素的含有比例处于特定的范围，即使在高温、酸性气氛中也能够发挥长期良好的导电性和耐腐蚀性。另外，通过使膜厚为2nm以上，作为燃料电池用金属隔板的表面皮膜，能够防止气泡的形成而使基板不会露出，从而抑制电阻大的惰态皮膜的形成。另外，还能够防止源自气泡部分的基材的腐蚀和金属溶出。

所述(2)的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，通过成膜工序，在金属基板的表面的至少一部分，由溅射法形成含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素的皮膜，从而能够抑制昂贵的贵金属的使用量，并且能够以低成本制造兼具导电性和耐腐蚀性的金属隔板用合金皮膜。另外，由于所述成膜工序通过溅射法进行，由此可以稳定地控制所形成的合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例，因此可以均匀地成膜为2nm左右的极薄的皮薄，且可以成膜为致密的膜。

根据所述(5)的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，通过对应合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例，而将热处理工序中的氧分压调整到2.1×10⁴Pa以下的氧分压，能够提主同所得到的合金皮膜的导电性和耐腐蚀性。

根据所述(6)的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，通过边将金属基板加热至150～800℃边进行成膜，能够同时以相同的装置进行成膜和热处理，因此能够进一步提高生产率。

根据所述(7)的燃料电池的金属隔板用合金皮膜，因为是由所述(2)～所述(6)之中任一项的制造方法制造，所以能够抑制昂贵的贵金属的使用量，并且兼具导电性和耐腐蚀性，另外能够以低成本制造。

所述(8)的燃料电池用金属隔板，通过具有形成于金属基板的表面的、所述(1)或所述(7)的金属隔板用合金皮膜，即使在高温、酸性气氛中也能够发挥长期良好的导电性和耐腐蚀性。

所述(9)的燃料电池用金属隔板，通过在具有形成气体流路的凹部的金属基板的表面的至少一部分，具有被层叠的所述金属隔板用合金皮膜，即使在高温、酸性气氛中也能够发挥长期良好的导电性和耐腐蚀性。

在所述(10)的燃料电池用金属隔板中，这些钛、钛基合金、铝、铝基合金和不锈钢因为耐腐蚀性高，加工性也优异，所以适合作为用于形成燃料电池用隔板的金属材料。

所述(11)的燃料电池用金属隔板的制造方法，在金属基板的表面通过所述成膜工序形成合金皮膜，能够制造导电性和耐腐蚀性优异的金属隔板。

所述(12)的燃料电池用金属隔板的制造方法，因为在具有形成气体流路的凹部的金属基板的表面的至少一部分形成金属隔板用合金皮膜，所以即使是形成有凹部的金属基板，也能够制造出即使在高温、酸性气氛中也能够发挥出长期良好的导电性和耐腐蚀性的金属隔板。

根据所述(13)或(14)的燃料电池用金属隔板的制造方法，若通过这样的所述热处理工序，对形成有合金皮膜的金属基板进行热处理，则能够制造导电性和耐腐蚀性更优异的金属隔板。

根据所述(15)的燃料电池用金属隔板的制造方法，通过根据合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例，调整至2.1×10⁴Pa以下的氧分压，能够提高所得到的合金皮膜的导电性和耐腐蚀性。

根据所述(16)的燃料电池用金属隔板的制造方法，通过边将金属基板加热至150～800℃边进行成膜，能够以相同的装置同时进行成膜和热处理，因此能够进一步提高生产性。

所述(17)的燃料电池，因为使用的是所述(8)～所述(10)中任意一种燃料电池用金属隔板，所以具有良好的耐腐蚀性和导电性。

所述(18)的溅射用靶材，用于所述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造，能够稳定而高生产性地制造期望的皮膜组成的合金皮膜。

本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜，因为接触电阻低，所以导电性优异。另外，因为耐腐蚀性优异，所以在腐蚀气氛中也能够长期维持低接触电阻。

另外，本发明的金属隔板用合金皮膜的制造方法，是通过使用了合金靶的溅射法形成所述导电性和耐腐蚀性优异的金属隔板合金皮膜，由此能够以良好的皮膜组成再现性和良好的生产性进行制造。

另外，本发明的燃料电池用金属隔板，由于在表面具有所述金属隔板用合金皮膜，因而导电性和耐腐蚀性优异，此外生产性也优异。

此外，本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法，是通过使用了合金靶的溅射法而将所述金属隔板合金皮膜形成于金属基板的表面，由此导电性和耐腐蚀性优异，并且能够维持良好的皮膜给成再现性和良好生产性而加以制造。

此外，本发明的燃料电池，因为使用所述金属隔板，所以具有良好的耐腐蚀性和导电性。

另外，本发明的溅射靶材，在所述燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造时，能够稳定而高生产性地制造期望的皮膜组成的合金皮膜。

附图说明

图1是说明本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法的工序的流程图。

图2(A)是本发明的燃料电池用金属隔板的俯视图，(B)是燃料电池用金属隔板的一部分放大剖面图。

图3是说明使用了本发明的燃料电池用隔板的燃料电池的结构的分解立体图。

图4是说明接触电阻的测定方法的图。

符号说明

S1 形成工序

S2 设置工序

S3 成膜工序

S4 热处理工序

1、31 金属隔板

2  金属基板

3  合金皮膜

10 单体电池

20 燃料电池

21 气体流路

22 气体导入口

32 固体高分子膜

33 碳布(carbon cloth)

41 试验板

42 碳布

43 铜电极

44 直流电流电源

45 电压计

具体实施方式

以下，参照附图对于本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜及其制造方法，燃料电池用金属隔板和燃料电池的实施方式，所述合金皮膜的成膜所使用的溅射靶材适宜进行说明。在参照的附图中，图1是说明本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法的工序的流程图。在图2中，(A)是本发明的燃料电池用隔板的俯视图，(B)是其一部分的放大剖面图。图3是表示将使用了本发明的燃料电池用隔板的燃料电池的一部分展开的形态的图。图4是说明接触电阻的测定方法的图。

本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜(参照图2(B)，以下仅称为“合金皮膜”。)3由含有贵金属元素和非贵金属元素的合金构成。

作为形成合金皮膜3的贵金属元素，在氧化气氛中在其表面不会形成氧化皮膜，即使在氧化气氛中也能够良好地保持导电性，并且是耐腐蚀性优异的金属，因此使用Au和Pt之中的至少1种。

另外，作为非贵金属元素，由于是在其表面形成惰态皮膜而显示出高耐腐蚀性，并且容易与氧、氮、碳结合的金属，因此使用从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种。含有这些具有高耐腐蚀性的非贵金属元素和所述贵金属元素的合金皮膜3兼具导电性和耐腐蚀性，另外，使用从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种，能够降低贵金属元素的使用量，并且提高与金属基板2的紧贴性，防止皮膜的凝集。

在本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜3中，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例，以原子比计为35/65～95/5，更优选以原子比计为35/65～85/15，进一步优选为35/65～80/20。通常，在基板上薄薄地形成只有Au和Pt的贵金属的皮膜时，在高温、酸性气氛中(例如80℃·1mol/l的硫酸中)贵金属发生凝集，基板的一部分露出，基板的溶解发生，贵金属的皮膜不久就有可能从基板剥离。相对于此，本发明的合金皮膜3，通过使Au和Pt的贵金属元素和高耐腐蚀性的非贵金属元素合金化，能够防止含有Au和Pt的皮膜的凝集，即使在高温、酸性气氛中也能够发挥长期良好的导电性和耐腐蚀性。

贵金属元素的含有比例以原子比计超过95％时，不能充分抑制高温、酸性气氛中的凝集，若长期曝露在高温、酸性气氛中，则合金皮膜3的凝集发生，金属基板2露出，有可能发生金属基板2的溶解和合金皮膜3的剥离。另外，在表面及其周边的金属皮膜3与金属基板2的界面形成厚的氧化皮膜，导电性有可能劣化。另一方面，贵金属元素的含有比例以原子比计低于35％时，合金皮膜3虽然不会发生凝集，但是合金皮膜3的表面所形成的氧化皮膜的面积率和其厚度增加，导电性有可能劣化。

本发明的金属隔板用合金皮膜3的膜厚需要在2nm以上。合金皮膜3的膜厚低于2nm时，合金皮膜3上气泡大量形成，因此发生金属基板2有露出的部分，作为隔板使用时，在露出部分的表面及其周边的合金皮膜3与金属基板2的界面形成厚的氧化皮膜，导电性有可能劣化。另外，合金皮膜3的膜厚更优选为5nm以上，特别优选为7nm以上。另一方面，合金皮膜3的膜厚的上限没有特别限定，但从成膜所需要的时间和成本面出发优选为500nm以下。

本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，是包含本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法中的设置工序S2和成膜工序S3的方法，更优选是在其后包含热处理工序S4的方法。关于该成膜工序S3和热处理工序S4，在后述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法中进行说明。

接下来，对于本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法进行说明。

如图1所示，本发明的燃料电池用金属隔板1的制造方法，包含设置工序S2和成膜工序S3而成，更优选为在其后包含热处理工序S4的方法。另外，在设置工序S2之前也可以包含形成工序S1。以下，就包含形成工序S1的燃料电池用金属隔板1的制造方法进行说明。

形成工序S1，在金属基板2的表面的至少一部分形成凹部，该凹部用于形成使氢气和空气等气体流通的气体流路21(参照图2(A))。在此，所谓金属基板2的表面，是指构成金属基板2的外侧的面，包含所谓表面、背面、侧面。在该形成工序S1之前，优选先将金属基板2的纵宽、横宽、厚度等形成为预先设定的尺寸和形状。

在此，用于在金属基板2的表面的至少一部分形成气体流路21的装置没有特别限定，能够适宜采用能够达成规定的目的的一有公知的装置。

还有，不进行该形成工序S1时，表面未形成凹部，能够制造表面为平面的金属基板的燃料电池用金属隔板。

作为金属基板2，能够使用JIS H4600所规定的1种～4种纯钛、Ti-Al、Ti-Ta、Ti-6Al-4V、Ti-Pd等Ti合金、SUS304、SUS316等不锈钢、纯铝、铝合金等铝材等。成本面上虽然铝材和不锈钢占优势，但在耐腐蚀性方面纯钛和钛合金有利。另外，在防止仅会从不锈钢溶出的Fe离子造成的燃料电池的固体高分子膜的劣化这一点上，优选使用纯钛和钛合金。

设置工序S2是将由形成工序S1形成了凹部的金属基板2设置在溅射法实施装置的腔内的规定位置的工序。还有，当然也要将所述本发明的溅射材通过该设置工序S1设置在该装置的腔内的规定位置。

成膜工序S3是在形成有凹部，由设置工序S2设置在实施溅射的装置的腔内的金属基板2的表面(金属基板2的表面整体或表面的一部分)，形成含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素的合金皮膜3(参照图2(B))的工序。另外，本发明的燃料电池用金属隔板的制造方法，也可以在合金皮膜的成膜工序S3之前，除去惰态皮膜等由于金属基板2的制造工序而形成的表面层。

在该成膜工序S3中，含有所述贵金属元素和非贵金属元素的合金皮膜3的成膜通过溅射法进行。由溅射法进行的成膜具有的优点是，能够以常温至数百度的温度进行，能够减少对金属基板2造成的伤害，能够均匀地使致密的皮膜稳定成膜。

另外，通过溅射法，可以在宽广的范围自由地控制所述贵金属元素和非贵金属元素的含有比例，并且也能够容易地控制膜厚。例如，虽然镀敷也能够形成合金皮膜3，但由于贵金属元素和非贵金属元素的组合使其含有比例上存在限制，有镀液中的贵金属元素和非贵金属元素的浓度管理繁琐等缺点，工业上缺乏实用性。另一方面，溅射法具有含有比率没有限制容易变化的优点。

还有，如前述在宽广的范围内控制所述贵金属元素和非贵金属元素的含有比例和膜厚而进行溅射，并研究所得到的合金皮膜的皮膜组成，在决定所述贵金属元素和非贵金属元素的优选的含有比例后，制作其含有比例的合金靶材用于溅射，由此能够获得稳定的组成的合金皮膜3。

该合金皮膜3的基于溅射法的成膜工序S3，优选边将金属基板2加热至150～800℃边形成合金皮膜3。若根据这一方法，则能够在同样的装置内同时进行热处理，因此生产性提高。

由此溅射法进行的成膜，优选在氩气气氛下，以压力0.133～1.33Pa的条件进行。

还有，在该合金皮膜3中，虽然关于该合金皮膜3内的组织构造尚不充分明确，但组成除了含有与作为合金皮膜3中的贵金属元素/非贵金属元素的含有比例而显示的比例(以下为合金皮膜3的平均组成)同等的合金相以外，还含有贵金属元素比合金皮膜3的平均组成稠化的相(贵金属元素稠化相)和非贵金属元素稠化的相(非贵金属元素稠化相)。

非贵金属元素稠化相露出表面时，该部分从表面到内部形成氧化皮膜(含惰态皮膜)而发挥出优异的耐腐蚀性。虽然该部分被认为导电性差，但耐腐蚀性优异且氧化皮膜难以形成的贵金属元素稠化相露出表面则能够确保导电性，可认为能够兼备耐腐蚀性和导电性。另外，因为贵金属元素稠化相被埋入难以凝集的非贵金属元素稠化相和其上所形成的氧化皮膜中，所以难以凝集、脱落，认为能够长期维持导电性。

本发明的合金皮膜3虽然至成膜工序S3就能够具有充分的导电性和耐腐蚀性，但施加热处理工序S4则能够得到更优异的特性。

热处理工序S4的热处理温度优选为150℃以上。其具有如下优点：通过使合金皮膜3和金属基板2之间存在的惰态皮膜等的界面层薄膜化，导电性提高，另外合金皮膜3的膜应力得到缓和，和/或合金皮膜3和金属基板2之间发生原子的扩散，因此紧贴性提高。此外在金属基板2的端面部等合金皮膜3难以附着的部分形成氧化皮膜，这部分的耐腐蚀性提高。

另一方面，若热处理温度超过800℃，则认为出于如下等理由而无法获得优异的接触电阻：形成于非贵金属元素稠化相的表面的氧化皮膜在合金皮膜3的表面所占的面积率增加，并其厚度增加，致使导电性劣化，和/或因为合金皮膜3凝集，所以耐腐蚀性劣化。因此，热处理工序S4的热处理温度优选为150～800℃。还有，热处理温度更优选为150～650℃，最优选为200～650℃。

在本发明中，如果在金属基板2和合金皮膜3之间所形成的层(界面层(未图示))兼具紧贴性、导电性、耐腐蚀性，则能够获得同样的效果。

另外，形成本发明的合金皮膜3的非贵金属(Ti、Zr、Nb、Hf、Ta)除了氧以外，也容易与氮和碳等结合，因此即使在金属基板2的表面存在碳化物和氮化物，也能够得到与惰态皮膜存在时同样优异的紧贴性。

即，在本发明中，所述界面层为含有Zr、Nb、Hf、Ta、Ti之中的1种以上的元素的氧化物(含惰态皮膜)、氮化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氮化物和其中的2种以上的物质的混合物时能够得到同样的效果。这样的界面层能够通过在以PVD法(溅射法、真空蒸镀法、离子电镀法等)成膜作为该界面层的皮膜后，再成膜合金皮膜3而形成。另外，界面层来自合金皮膜3的成膜前的金属基板2的表面层也能够得到同样的效果。这样的表面层，例如可以是由如下方法形成的表面层：通过热精加工和冷精加工得到的方法；酸洗而形成惰态皮膜的方法；通过阳极氧化而形成阳极氧公皮膜的方法；经过在大气中和有氧存在的气氛中的热处理而形成氧化皮的方法；其他一般性的表面处理方法。

还有，没有这些氧化皮膜等的界面层时，当然也能够得到优异的导电性、紧贴性、耐腐蚀性。另外，成膜前的金属基板2的表面平滑的方法能够抑制气泡的发生，进一步提高紧贴性和耐久性。

热处理工序S4优选在具有2.1×10⁴Pa以下的氧分压(大气气氛下的氧分压以下)的气氛下进行。还有，在本发明中所谓氧分压，是指进行热处理工序S4的热处理炉内的氧所占的压力(还有，在本发明中大气的组成以氮∶氧大体4∶1构成。)。例如，合金皮膜3的膜厚为比较薄的3～5nm时，优选在氧分压在大气气氛中的氧分压以下的气氛中进行1～15分钟左右的短时间的热处理，如果合金皮膜3在50nm以上，则即使在大气气氛中进行10～50分钟左右的热处理也能够得到良好的结果。另外，以高温(例如500℃)对所述贵金属元素的含量以原子比计大约为5～25％的范围的合金皮膜3进行热处理时，氧分压越低越能够获得更优异的导电性和耐腐蚀性等，可以根据合金皮膜3的膜厚和贵金属元素的含有比例适宜调整氧分压、温度、时间。还有，即使在低氧分压条件下，在现实可以到达的真空度下，非贵金属元素稠化相在合金皮膜3的表面露出时，因为其表面形成有氧化皮膜，因此合金皮膜既能够确保导电性，又能够发挥耐腐蚀性。氧分压优选为13.33Pa以下，更优选为1.33Pa以下。

该热处理工序S4能够通过使用能够对炉内减压的电炉和气炉等现有公知的热处理炉进行。

由本发明的制造方法制造的燃料电池隔板1，如前述因为在金属基板2的表面具有满足导电性和耐腐蚀性的合金皮膜3，所以能够适合用作燃料电池用金属隔板。

接下来，对于根据前述的本发明的燃料电池用隔板的制造方法制造的本发明的燃料电池用隔板1进行详细地说明。

如图2(A)和(B)所示，本发明的燃料电池用金属隔板1具有的构造是，在表面的至少一部分形成有用于形成使气体流通的气体流路21的凹部的金属基板2的表面，形成有前述的本发明的金属隔板用的合金皮膜3。

接着，适宜参照附图对于本发明的燃料电池进行说明。

如图3所示，本发明的燃料电池20具有的构造是使多个单体电池10重合，而单体电池10具有的构造是，在2片碳布33、33之间夹有固体高分子膜32，此外在碳布33、33的外侧层叠有前述的本发明的燃料电池用金属隔板31、31。

该燃料电池20，例如以规定数量准备钛或钛合金制的金属基板2，使该规定数量准备的金属基板2成为纵宽95.2mm×横宽95.2mm×厚度19mm这样规定的尺寸，并且通过机械加工和刻蚀等在该基板2的表面的中央部形成例如槽宽0.6mm、槽深0.5mm的凹部，形成如图3所示的形状的气体流路21。然后，使用形成有凹部的金属基板2，进行前述的成膜工序S3和热处理工序S4，由此能够以规定数量制造燃料电池用金属隔板1。

接着，如图3所示，使用以规定数量制造的燃料电池用隔板31，例如2片，使之面对形成有气体流路21的面而配置，在形成有气体流路21的各个面上，配置由用于使气体均匀地扩散到膜上的碳布33等构成的气体扩散层，在一方的气体扩散层和另一方的气体扩散层之间夹隔表面涂布有白金触媒的固体高分子膜32，由此形成单体电池10。多个层叠同样多个制作的单体电池10而成为电池堆(未图示)，并对其进行燃料电池所需要的其他规定的部件的安装和连接等，由此能够制作具有良好的耐腐蚀性和导电性的本发明的燃料电池(固体高分子型燃料电池)20。

还有，燃料电池20所使用的固体高分子膜32，如果是具有使阴极生成的质子移动到阳极的作用便能够使用，而没有特别地限定，例如能够适用具有砜基的氟系的高分子膜。

如果制作的燃料电池20，对于作为阳极被配置的燃料电池用金属隔板31，经由气体流路导入燃料气体(例如纯度99.999％的氢气)，对于作为阴极被配置的燃料电池用金属隔板31，经由气体流路导入空气。这时燃料电池20，优选将整体加热保持在80℃左右，使前述氢气和空气通过被加温过的水中，从而将露点温度调整到80℃。另外，燃料气体(氢气)和空气例如可以以2026hPa(2个气压)的压力导入。

燃料电池20，通过如此向阳极导入氢气，由气体扩散层对于固体高分子膜32均匀地供给，经该固体高分子膜32发生下式(1)的反应。

H₂→2H⁺+2e^-…(1)

另一方面，燃料电池20，通过向阴极导入空气，由气体扩散层对于固体高分子膜32均匀地供给，经该固体高分子膜32发生下式(2)的反应。

4H⁺+O₂+4e^-→2H₂O…(2)

如此，经固体高分子膜32发生前式(1)、(2)的反应，理论上能够得到约1.2V的电压。

在此，本发明的燃料电池20，如前述，因为使用本发明的燃料电池用金属隔板1，所以与使用现有的金属制的隔板的燃料电池相比，可以发挥出更良好的耐腐蚀性和导电性。

本发明的溅射用靶材(未图示)用于形成所述燃料电池的金属隔板用金属皮膜3，其构成为，使Au和Pt之中的至少1种非贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素这两者的原子比(贵金属元素/非贵金属元素)为35/65～95/5。进行小规模的生产时，在贵金属元素的靶之上贴附非贵金属元素的碎片，或者在非贵金属元素的靶上贴附贵金属元素碎片而作为溅射用靶材使用，由此也能够形成改变了组成的合金皮膜，但是这种方法存在已成膜的皮膜的合金组成的再现性变差的情况。因此，在金属隔板用合金皮膜3量产时为了形成大量的合金皮膜，在实验性地进行了组成研究后，优选制作期望的组成的合金靶而成膜合金皮膜3。

还有，根据构成合金的元素的种类，合金靶组成和合金膜组成会产生偏差。其主要理由被认为是，根据元素的种类，在溅射中各原子从靶材的表面向金属基板2移动期间，由于与Ar离子的碰撞而散乱并脱离到金属基板2之外。然而，本发明中选择的贵金属元素和非贵金属元素很难发生这样的散乱，认为能够获得与靶材同样组成的合金皮膜3。

本发明的溅射用靶材，能够通过粉末冶金法和熔融法制造，但组合的贵金属元素和非贵金属元素的熔点和比重有很大的差异时，和相互难以固溶的元素进行组合时，以熔融法制造有困难，因此优选以粉末冶金法制造。这时能够以如下工艺规程制造：“原料粉末混合→模具填充→模具脱气→HIP(热静水压压缩)烧结→脱模→锻造→轧制→机械加工→向背衬板的接合”。

若使用这样的溅射用靶材，能够形成膜组成稳定的合金皮膜3，能够提供性能稳定的燃料电池的金属隔板31和燃料电池20。

实施例

就本发明的燃料电池的金属隔板用合金皮膜及其制造方法，金属隔板和燃料电池，将满足本发明的要件的实施例和不满足本发明的要件的比较例进行对比而具体说明。

(实施例1～8，比较例1～7)

用丙酮对JIS H 4600所规定的1种纯钛构成的钛制基板(20×50×0.15mm，算术平均粗糙度(Ra)＝15nm)进行超声波清洗后，安装到腔内的基板台上。然后，将作为合金皮膜形成用靶而在贵金属元素的靶上贴有非贵金属元素的碎片，或者在非贵金属元素的靶上贴有贵金属元素碎片(无论使用哪一种，贵金属元素与非贵金属元素的含有比例(在表1～5中表示为“贵金属元素/非贵金属元素的含有比例”)根据(原子比)而有所不同)的靶安装到腔内的电极上之后，将腔内排气到0.00133Pa以下的真空。

在此，基板的表面粗糙度用表面粗糙度装置(Dektak 6M)测定，从测定得到的粗糙度曲线选择20μm的范围计算Ra。

接着，将Ar气导入腔内，调整腔内的压力使之成为0.266Pa。其后，对靶外加输出功率100W、频率13.56Hz的RF(高频)而使氩等离子体发生，由此进行溅射，在基板的一面成膜有期望组织的合金皮膜。再反转基板，以同样的方法成膜。

在此，变化用于靶和碎片的金属元素种类而改变合金皮膜的贵金属元素和非贵金属元素的组合，另外变化靶上所贴的碎片的片数而改变合金皮膜的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例，另外变化成膜时间而控制膜厚，成膜表1所示的合金皮膜。

接着，在0.00665Pa的真空气氛中以500℃对成膜有合金皮膜的基板进行5分钟热处理，得到试验板。

对于得到的试验板，测定合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例(原子比)、合金皮膜的膜厚和热处理前后的接触电阻。另外，作为酸性气氛中的耐腐蚀性的指标，测定硫酸浸渍后的接触电阻。

贵金属元素和非贵金属元素的含有比例的测定

通过ICP(Inductively Coupled Plasma：感应耦合等离子体)发光分析法测定得到的试验板的合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例(原子比)。在此，采用能够使合金皮膜和基板一起溶解的酸溶液使试验板溶解，测定得到的溶解液中的贵金属元素和非贵金属元素的浓度，使其和规格化为100％而计算合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例(原子比)。还有，非贵金属元素为Ti时，在Si晶片基板上成膜合金膜而进行测定。

热处理前后的接触电阻的测定

对于在金属基板的表面形成了合金皮膜之后的试验板(热处理前)和在形成合金皮膜后进行了热处理的试验板(热处理后)，使用图4所示的接触电阻测定装置测定热处理前后的接触电阻。即，由2片碳布42、42夹住试验板41的两面，再用接触面积1cm²的2枚铜电极43、43夹住其外侧，以载荷98N(10kgf)加压，使用直流电流电源44通电1A的电流，以电压计45测定施加到碳布42、42之间的电压，求得接触电阻。

硫酸水溶液浸渍后的接触电阻

将试验板41在85℃的硫酸水溶液(10mmol/l)中浸渍500小时，掩蔽其端面部分等没有形成合金皮膜的部分，之后从硫酸水溶液中取出，清洗、干燥后除去掩蔽材，之后以与前述同样的方法测定接触电阻。硫酸水溶液浸渍后的接触电阻为15mΩcm²以下时为合格。

各试验板的合金皮膜中的贵金属元素与非贵金属元素的含有比例(原子比)和合金皮膜的膜厚、热处理前后的接触电阻和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻的测定结果显示在表1中。

[表1]

比较例3和比较例5的试验板，贵金属的含有比例多。因此可知，虽然热处理后的接触电阻低，但是硫酸水溶液浸渍后的接触电阻增加，酸性气氛中的耐腐蚀性劣化。这被认为是由于，合金皮膜向硫酸水溶液的浸渍中的发生凝集，在基板和合金皮膜的界面形成厚的氧化皮膜。

比较例2和4的试验板虽然热处理前接触电阻为比较低的值，但是因为合金皮膜的膜厚薄，所以经热处理并未使氧化进行，可见接触电阻的增加。另外，比较例2和4的试验板，向硫酸水溶液的浸渍后可见接触电阻的增加。这被认为是由于合金皮膜的膜厚薄，因此气泡等基板露出的部分多，在基板与合金膜的界面形成很厚的氧化皮膜。

比较例6和7的试验板，Ag在85℃、10mmol/l的硫酸水溶液中氧化或一部分溶解，认为接触电阻的增加发生。

相对于此，实施例1～8的试验板，虽然根据合金皮膜中的贵金属的含有比例和膜厚而性能有所变化，但显示出良好的导电性和耐腐蚀性。

(实施例9～16，比较例8～12)

在丙酮中清洗由SUS304构成的基板(20×50×1mm，Ra＝12nm)后，通过与实施例1相同的溅射方法成膜具有表2所示的贵金属元素的含有比例和膜厚的合金皮膜。接着，将形成有合金皮膜的基板在0.00665Pa的真空气氛中以500℃进行5分钟热处理，得到试验板。

对于得到的试验板，遵循与实施例1同样的方法，测定合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例、热处理前后和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻。

关于各试验板，合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例、热处理前后和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻的测定结果显示在表2中。

[表2]

比较例8、9、10、11和12的试验板，虽然热处理前接触电阻比较低，但是合金皮膜的膜厚薄，热处理后可见接触电阻的增加。另外，这些比较例8、9、10、11和12的试验板在浸渍到硫酸水溶液之后可见接触电阻的增加。这被认为是由于合金皮膜的膜厚薄，因此气泡等基板露出的部分多，在基板与合金皮膜的界面形成很厚的氧化皮膜。相对于此，实施例9～16的试验板，合金皮膜的膜厚为2nm以上，虽然根据该合金皮膜中的贵金属的含有比例和合金皮膜的膜厚性能会有所变化，但均显示出良好的导电性和耐腐蚀性。

(实施例17～20，比较例13，比较例14)

以丙酮对JIS H 4600所规定的1种纯钛构成的钛制基板(20×50×0.15mm，Ra＝15nm)进行超声波清洗后，通过与实施例1相同的溅射方法成膜具有表3所示的贵金属元素的含有比例和膜厚的合金皮膜。其后，以表3所示的各种热处理条件进行热处理，得到试验板。在此，氧分压是将热处理炉内进行真空排气达到0.00133Pa，加热到规定温度后，边对炉内进行排气边导入氧而调整为表3所示的氧分压。遵循与实施例1同样的方法，测定各个试验板的合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例、热处理前后和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻。

各试验板的合金皮膜中的贵金属元素和非贵金属元素的含有比例和膜厚、热处理前后的接触电阻和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻的测定结果显示在表3中。

[表3]

比较例13的试验板，确认到热处理后接触电阻的增加。这被认为是由于热处理温度过高，因此合金皮膜凝集，在基板表面形成很厚的氧化皮膜。

比较例14的试验板，确认到热处理后接触电阻的增加。这被认为是由于，虽然合金皮膜没有凝集，但热处理温度过高，因此在合金皮膜表面形成很厚的氧化皮膜，热处理后的接触电阻显著变高。相对于此，实施例17～20的试验板，因为以低于800C的温度进行热处理，所以虽然根据合金皮膜中的贵金属的含有比例和合金皮膜的膜厚而性能有所变化，但均显示出良好的导电性和耐腐蚀性。

(实施例21～36，比较例15～18)

以丙酮对JIS H 4600所规定的1种纯钛构成的钛制基板(20×50×0.15mm，Ra＝15nm)进行超声波清洗后，通过与实施例1相同的溅射方法成膜合金皮膜。还有，合金皮膜形成用靶的贵金属元素均使用Au，非贵金属元素均使用Ta。另外，调整成膜时间而使膜厚成为20nm。其后，以表4所示的各种热处理条件(热处理气氛(Pa)，热处理温度(℃))进行热处理，得到试验板。热处理在各温度下保持5分钟而进行。

遵循与实施例1同样的方法，测定各个试验板的合金皮膜的贵金属元素的含有比例(Au/Ta)(原子比)、热处理前后和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻(mΩ·cm²)。

各试验板的合金皮膜中的贵金属元素/非贵金属元素的含有比例、热处理前后的接触电阻和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻的测定结果与热处理条件一起显示在表4中。

[表4]

比较例15的试验板，成膜后的接触电阻虽然与非贵金属元素的含有比例低的相比几乎没有改变，但因为非贵金属元素的含有比例高，所以在硫酸水溶液浸渍后接触电阻增加。

比较例16的试验板，是对于非贵金属元素的含有比例高的比较例15的试验板，在大气压条件下，以比较低的热处理条件进行热处理。比较例16的试验板与比较例15的试验板相比，虽然硫酸水溶液浸渍后的接触电阻较低，但仍超过了15mΩ·cm²。

比较例17的试验板，是对于非贵金属元素的含有比例高的比较例15的试验板，在大气压条件下，以比较高的热处理条件进行热处理。比较例17的试验板，热处理后接触电阻增加。另外，硫酸水溶液浸渍后的接触电阻也增加。

比较例18的试验板，是在真空中(0.00665Pa)对比较例15的试验板进行热处理。比较例18的试验板虽然热处理后的接触电阻在15mΩ·cm²以下，但是在硫酸水溶液浸渍后接触电阻大大增加。

相对于此，实施例21～36的试验板，虽然根据合金皮膜中的贵金属的含有比例和热处理条件而性能有所变化，但显示出良好的导电性和耐腐蚀性。

(实施例37、实施例38、比较例19)

用丙酮对经过镜面研磨的JIS H 4600规定的1种纯钛构成的钛制基板(20×50×0.15mm，Ra＝3nm)进行超声波清洗后，通过与实施例1相同的溅射方法成膜合金皮膜。还有，合金皮膜形成用靶的贵金属元素使用Au，非贵金属元素均使用Ta。另外，调整成膜时间而使膜厚成为20nm。其后，以表5所示的各种热处理条件(热处理气氛(Pa)，热处理温度(℃))进行热处理，得到试验板。热处理以各温度保持5分钟。

遵循与实施例1同样的方法，测定各个试验板的合金皮膜的贵金属元素/非贵金属元素的含有比例(Au/Ta)(原子比)、热处理前后和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻(mΩ·cm²)。还有，硫酸水溶液浸渍后的接触电阻是将各个试验板在80℃的硫酸水溶液(1mol/l)中浸渍100小时而测定接触电阻。

各个试验板的合金皮膜的贵金属元素/非贵金属元素的含有比例、热处理后的接触电阻和硫酸水溶液浸渍后的接触电阻的测定结果显示在表5中。

[表5]

比较例19的试验板，在硫酸水溶液中的浸渍试验后，钛基板溶解，因此不能测定接触电阻。这被认为是纯Au膜凝集、剥离，钛基板露出、溶解。

相对于此，实施例37、实施例38的试验板，通过使基板表面平滑化，防止合金被膜中的气泡形成，合金被膜具有适当的含有比例而使Au和Ta合金化，因此即使在硫酸水溶液浸渍中，与金属基板的紧贴性也不会受损，合金皮膜没有凝集，另外，因合金皮膜具有优异的耐腐蚀性，所以能够得到良好的结果。

(实施例39)

将本发明的金属隔板组装到燃料电池，进行发电试验。

按以下的步骤制作金属隔板。

首先，如图2(A)所示，在由钛板(95.2×95.2×19mm)构成的金属基板2的表面中央部，通过机械加工形成槽宽0.6mm、槽深0.5mm的气体流路21。气体流路21在其两端具有用于导入氢气或空气的气体导入口22。

合金皮膜的成膜时，制造Au-Ta合金靶，使用它进行成膜。混合Au和Ta的粉末使Au组成为60原子％，按模具填充、模具脱气、HIP、脱模、锻造、轧制和机械加工的顺序进行成形，制造外径152.4mm(6英寸)、厚5mm的圆盘形的溅射靶。

接着，在形成有气体流路21的金属基板2的面上，使用上述Au-Ta溅射靶，根据与实施例1同样的成膜条件成膜合金皮膜并使皮膜厚度为20nm。还有，使用同一溅射靶以同条件在纯钛基板上成膜，通过ICP发光分析法测定合金膜中的Au组成，其结果确认为与靶组成大体相同的61原子％。

接着，在0.00665Pa真空气氛中以500℃对形成有由Au和Ta构成的合金皮膜的金属基板2进行5分钟热处理，制造金属隔板。

接下来，如图3所示，将金属隔板31、31组装到Electrochem社制的市场销售的燃料电池(EFC-05-01SP)20的单体电池10上。在图3所示的燃料电池单元中，32为固体高分子膜，33为碳布。

接着，作为阳极侧燃料气体使用99.999％的氢气，作为阴极侧气体使用空气而进行发电试验。这时，燃料电池是将整体加热保持在80℃，使氢气和空气通过加温过的水中，由此将露点温度调整到80℃，以2026hPa(2个气压)的压力导入燃料电池。

然后，使用电池性能测定用系统(Scribner公司制890CL)，使流经隔板的电流为300mA/cm²而发电100小时，测定电压和输出功率的变化。

其结果是，钛基板的隔板的发电初期的电压和使之发电100小时后的电压均为0.61V，未确认到电压的变化。

另外，作为比较对象，配置历来所使用的石墨隔板(Electrochem公司制，FC05-MP)替换钛基板的隔板而制作燃料电池，以与前述相同的条件进行发电试验。

其结果是，发电初期的电压和发电100小时后的电压均为0.61V，为与钛基板的隔板同样的结果。

由以上的结果可知，根据本发明的燃料电池用隔板的制造方法制造的隔板，即使是金属制的隔板也会显示出与石墨隔板同等的性能。

虽然是参照特定的方式来详细地说明本发明，但是可以不脱离本发明的精神和范围而进行各种的变更和修正，这对从业者来说显而易见。

还有，本申请基于2006年12月21日申请的日本专利申请(特愿2006-344895)及2007年9月21日申请的日本专利申请(特愿2007-245917)，其整体被援引。

另外，在此引用的全部的参照作为整体被采用。

产业上的利用可能性

根据本发明，能够提供一种耐腐蚀性优异，并且接触电阻低，该低接触电阻即使在腐蚀气氛中也能够长期维持，此外生产性也优异的燃料电池的金属隔板用合金皮膜、其制造方法和溅射用靶材、以及金属隔板和燃料电池。

Claims (18)

1.一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜，其特征在于，含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素，和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5，膜厚为2nm以上。

2.一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其特征在于，包括如下工序：

在溅射法实施装置的腔内设置金属基板的设置工序；

在由所述设置工序设置的所述金属基板的表面的至少一部分，通过溅射法形成合金皮膜的成膜工序，该合金皮膜膜厚为2nm以上，含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5。

3.根据权利要求2所述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其特征在于，还包含在所述成膜工序后，对形成有所述合金皮膜的金属基板进行热处理的热处理工序。

4.根据权利要求3所述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其特征在于，所述热处理工序中的热处理温度为150～800℃。

5.根据权利要求4所述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其特征在于，在具有2.1×10⁴Pa以下的氧分压的气氛下进行所述热处理。

6.根据权利要求2所述的燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造方法，其特征在于，所述成膜工序是将所述金属基板加热至150～800℃而进行。

7.一种燃料电池的金属隔板用合金皮膜，其特征在于，由权利要求2～6中任一项所述的制造方法制造。

8.一种燃料电池用金属隔板，其特征在于，在金属基板的表面形成权利要求1或7所述的金属隔板用合金皮膜而获得。

9.根据权利要求8所述的燃料电池用金属隔板，其特征在于，所述金属基板在表面的至少一部分形成有凹部，该凹部用于形成使气体流通的气体流路。

10.根据权利要求8或9所述的燃料电池用金属隔板，其特征在于，所述金属基板由钛、钛基合金、铝、铝基合金和不锈钢之中的至少1种金属构成。

11.一种燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，包括如下工序：

将金属基板设置在溅射法实施装置的腔内的设置工序；

在由所述设置工序设置的所述金属基板的表面，通过溅射法形成合金皮膜的成膜工序，该合金皮膜膜厚为2nm以上，含有Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素，所述贵金属元素/非贵金属元素的含有比例以原子比计为35/65～95/5，。

12.根据权利要求11所述的燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，包含在所述设置工序之前，在所述金属基板的表面的至少一部分形成凹部的形成工序，该凹部用于形成使气体流通的气体流路。

13.根据权利要求11或12所述的燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，还包含在所述成膜工序后，对形成有所述合金皮膜的金属基板进行热处理的热处理工序。

14.根据权利要求13所述的燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，所述热处理的温度为150～800℃。

15.根据权利要求14所述的燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，在具有2.1×10⁴Pa以下的氧分压的气氛下进行所述热处理。

16.根据权利要求11所述的燃料电池用金属隔板的制造方法，其特征在于，所述成膜工序是将所述金属基板加热至150～800℃而进行。

17.一种燃料电池，其特征在于，具有权利要求8～10中任一项中所述的燃料电池用金属隔板。

18.一种溅射用靶材，是用于燃料电池的金属隔板用合金皮膜的制造的溅射用靶材，其特征在于，

由Au和Pt之中的至少1种贵金属元素和从Ti、Zr、Nb、Hf及Ta中选择的至少1种非贵金属元素构成，两者的原子比即贵金属元素/非贵金属元素为35/65～95/5。

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