CN109962255A - 燃料电池用的隔板 - Google Patents

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Abstract

一种通过提高在钛基材的表面中的与发电部接触的表面形成的导电性碳膜的紧贴力而使燃料电池的使用环境下的耐腐蚀性提高，从而能够抑制与发电部接触的接触电阻的上升的燃料电池用隔板的制造方法。该燃料电池用的隔板(3)具有以划分包括燃料电池(10)的电极(6)的发电部(2、2)彼此的方式与发电部(2)接触的接触部分(31)，在接触部分形成导电性碳膜(3e)。首先，作为隔板的基材而准备钛基材(3A)，该钛基材具有与接触部分的形状对应地形成的多个凸部(31A)、和形成于凸部彼此之间的气体流路用的凹部(21A)。接下来，在使碳片(9)与凸部接触的状态下，以使碳片的碳在凸部扩散的方式对钛基材进行热处理。

Description

燃料电池用的隔板
技术领域
本发明涉及以划分包括燃料电池的电极的发电部彼此的方式与发电部接触的燃料电池用的隔板的制造方法。
背景技术
一直以来，对于燃料电池而言，将包括在固体高分子电解质膜的两面形成有一对电极的膜电极接合体的发电部作为单电池，发电部通过形成有作为燃料气体的氢气以及空气等氧化剂气体等的气体流路的隔板来划分。燃料电池借助隔板使多个单电池重叠从而构成电池组。这样的燃料电池用的隔板担负使电池组内产生的电流在相邻的电池流动的作用，因此谋求较高的导电性以及导电耐久性。
作为这样的燃料电池用的隔板的制造方法，例如，专利文献1以及2提出有：在形成有气体流路的钛基材的表面中的与发电部接触的表面使非晶碳等导电性碳膜成膜的燃料电池用的隔板的制造方法。
专利文献1：日本特开2013-155406号公报
专利文献2：日本专利第4825894号公报
然而，对于通过专利文献1以及2所示的制造方法获得的隔板而言，有可能存在钛基材与导电性碳膜的紧贴力较弱的区域。该紧贴力较弱的区域在燃料电池的使用环境下，钛基材与导电性碳膜的界面容易氧化，存在隔板与发电部的接触电阻上升的担忧。
发明内容
本发明是基于这样的点而完成的，提供通过提高在钛基材的表面中的与发电部接触的表面形成的导电性碳膜的紧贴力来提高燃料电池的使用环境下的耐腐蚀性的燃料电池用的隔板的制造方法。
鉴于上述课题，本发明的燃料电池用的隔板的制造方法是具有与包括燃料电池的电极的发电部接触的接触部分，以便将所述发电部彼此划分，并在上述接触部分使导电性碳膜成膜的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，包括：准备工序，在该工序中，作为上述隔板的基材而准备钛基材，该钛基材具有与上述接触部分的形状对应地形成的多个凸部、和形成于该凸部彼此之间的气体流路用的凹部；和热处理工序，在该工序中，在使碳片与上述凸部接触的状态下，以使上述碳片的碳向上述凸部扩散的方式对上述钛基材进行热处理。
根据本发明，通过在使碳片与钛基材的至少凸部接触的状态下进行热处理，从而能够在钛基材的接触部分的表面，使碳片的碳向钛基材的母材扩散。由此，能够以均匀地覆盖钛基材的母材的表面的方式形成碳化钛层。
这样，通过在凸部的母材的表面形成碳化钛层，从而在后面的工序中，能够在碳化钛层的表面使导电性碳膜成膜，能够获得提高了钛基材的凸部与导电性碳膜的紧贴力的接触部分。特别是，在本实施方式中，碳片具有挠性，因此能够使碳片简单地沿着钛基材的表面中的凸部的表面，在该状态下进行热处理。由此，能够更均匀地形成均匀的碳化钛层。
作为更优选的方式，包括：在上述热处理工序后的上述凸部使上述导电性碳膜成膜的成膜工序。根据该方式，通过接触部分的碳化钛层的碳与导电性碳膜的碳的结合，能够提高碳化钛层与导电性碳膜的紧贴力。特别是，若通过等离子体CVD使导电性碳膜成膜，则能够进一步提高碳化钛层的碳与导电性碳膜的碳的结合力。
此处，例如，也可以在热处理工序前，通过蚀刻而预先除去钛基材的钝化膜，但作为更优选的方式，在上述热处理工序后且在上述成膜工序前，对上述凸部进行蚀刻，由此将形成于上述凸部的表面的氧化钛的钝化膜除去。根据该方式，如后述那样，进行了热处理工序的氧化钛的钝化膜的膜厚小于未进行热处理工序的膜厚，因此能够缩短蚀刻时间。
作为进一步优选的方式，在上述准备工序中，通过冲压加工，使上述钛基材成型。根据该方式，在热处理工序中，在形成碳化钛层前，进行冲压成型，由此使钛基材成型，因此能够简单地从成型性高的钛基材成型出上述凸部以及凹部。
在上述热处理工序中，在将上述钛基材与上述碳片交替层叠的状态下，进行上述热处理。根据该方式，通过将钛基材与碳片交替层叠，从而能够一边使碳片的两面与钛基材的凸部接触，一边进行热处理。由此，能够提高隔板的生产率。
根据本发明，通过提高在钛基材的表面中的与发电部接触的表面形成的导电性碳膜的紧贴力，从而在燃料电池的使用环境下的耐腐蚀性提高，进而能够抑制与发电部接触的接触电阻的上升。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的隔板的燃料电池的主要部分的示意剖视图。
图2是用于对图1所示的燃料电池用的隔板的制造方法进行说明的流程图。
图3是图2所示的准备工序中的成为隔板的基材的钛基材的示意剖视图。
图4是图3所示的凸部的放大剖视图。
图5是用于对图2所示的热处理工序进行说明的图。
图6是图5所示的热处理工序后的凸部的放大剖视图。
图7是用于对图2所示的蚀刻处理工序进行说明的示意剖视图。
图8是用于对图2所示的成膜工序进行说明的示意剖视图。
图9A是实施例的钛基材的剖面照片。
图9B是图9A的钛基材的放大剖面照片。
图10A是比较例的钛基材的剖面照片。
图10B是图10A的钛基材中的未形成有碳化钛的部分的放大剖面照片。
图10C是图10A的钛基材中的形成有碳化钛的部分的放大剖面照片。
图11是表示实施例以及比较例的钛基材的蚀刻时间的图。
图12是表示实施例以及比较例的试验体的腐蚀时间与接触电阻比的关系的图。
附图标记说明
2...MEGA(发电部)；3...隔板(燃料电池用的隔板)；3A...钛基材；3a...母材；3b...钝化膜；3d...碳化钛层；3e...导电性碳膜；9...碳片；6...电极；21、22...气体流路；21A...凹部；31、32...接触部分；31A、32A...凸部。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式的一个例子对本发明的结构详细地进行说明。以下，作为一个例子，例示出在搭载于燃料电池车的燃料电池或者包含它的燃料电池系统应用了本发明的情况而进行说明，但应用范围不局限于这样的例子。
1.包括隔板3的燃料电池10
图1是具备本发明的实施方式的隔板3的燃料电池10的主要部分的示意剖视图。如图1所示，燃料电池(燃料电池组)10层叠有多个作为基本单位的电池(单电池)1。各电池1是通过氧化剂气体(例如空气)和燃料气体(例如氢气)的电化学反应而产生电动势的固体高分子型燃料电池。电池1具备：MEGA(Membrane Electrode&Gas Diffusion LayerAssembly)2；和以划分MEGA(发电部)2彼此的方式与MEGA2接触的隔板(燃料电池用的隔板)3。此外，在本实施方式中，MEGA2被一对隔板3、3夹持。
MEGA2通过使膜电极接合体(MEA：Membrane Electrode Assembly)4、与配置于该两面的气体扩散层7、7一体化而成。膜电极接合体4由电解质膜5、和以夹持电解质膜5的方式接合的一对电极6、6构成。电解质膜5通过由固体高分子材料形成的质子传导性的离子交换膜构成，电极6例如由担载铂等催化剂的例如多孔的碳原料而形成。配置于电解质膜5的一侧的电极6成为阳极，另一侧的电极6成为阴极。气体扩散层7例如由碳纸或碳布料等碳多孔体、或者金属网或泡沫金属等金属多孔体等具有透气性的导电性部件形成。
在本实施方式中，MEGA2是燃料电池10的发电部，隔板3与MEGA2的气体扩散层7接触。另外，在省略气体扩散层7的情况下，膜电极接合体4是发电部，此时，隔板3与膜电极接合体4接触。因此，燃料电池10的发电部包括膜电极接合体4，并与隔板3接触。隔板3是以导电性、非透气性等优秀的金属作为基材的板状的部件，其一面侧的接触部分31与MEGA2的气体扩散层7抵接，另一面侧的接触部分32与相邻的另外的隔板3的另一面侧抵接。接触部分31、32是将由作为发电部的MEGA2发电的电力集电的集电部。
在本实施方式中，各隔板3形成为波形。对于隔板3的形状而言，波的形状呈等腰梯形，并且波的顶部平坦，该顶部的两端呈相等的角度而有棱角。换句话说，各隔板3从表侧观察和从背侧观察，为几乎相同的形状，该顶部(凸部)成为隔板3的接触部分31、32。具体而言，在MEGA2的一方的气体扩散层7面接触有作为隔板3的顶部的接触部分31，在MEGA2的另一方的气体扩散层7面接触有作为隔板3的顶部的接触部分32。
在一方的电极(即阳极)6侧的气体扩散层7与隔板3之间被划分出的气体流路21是供燃料气体流通的流路，在另一方的电极(即阴极)6侧的气体扩散层7与隔板3之间被划分出的气体流路22是供氧化剂气体流通的流路。若对隔着电池1而对置的一方的气体流路21供给燃料气体，对另一方的气体流路22供给氧化剂气体，则在电池1内产生电化学反应而产生电动势。
另外，某个电池1、和与其相邻的另一个电池1以使成为阳极的电极6与成为阴极的电极6相向的方式配置。另外，沿着成为某个电池1的阳极的电极6配置的隔板3的背面侧的接触部分32、与沿着成为另一个电池1的阴极的电极6配置的隔板3的背面侧的接触部分32面接触。在相邻的两个电池1间面接触的隔板3、3之间被划分的空间23流通有作为冷却电池1的制冷剂的水。
2.隔板3的制造方法
以下，参照图2～图8，对本实施方式的隔板3的制造方法进行说明。图2是用于对图1所示的燃料电池用的隔板3的制造方法进行说明的流程图。此外，以下，对形成有燃料气体用的气体流路21的隔板3的制造方法进行说明，形成有氧化剂气体用的气体流路22的隔板3的制造方法也同样，因此省略其详细的说明。
2-1.准备工序S1
图3是图2所示的准备工序中的成为隔板3的基材的钛基材3A的示意剖视图。图4是图3所示的凸部31A的放大剖视图。如图2所示，在本实施方式中，首先，进行准备工序S1。
在准备工序S1中，作为隔板3的基材准备钛基材3A，该钛基材3A具有：与接触部分31的形状对应地形成的多个凸部31A、31A…、和形成于凸部31A、31A彼此之间的气体流路用的凹部21A。此外，在与形成有凸部31A的面相反一侧形成有与接触部分32的形状对应的凸部32A，在它们之间形成有冷却水用的凹部23A。在本实施方式中，准备以下所示的片状的钛基材，通过对该钛基材进行冲压加工，成型为钛基材3A。以下对其详细情况进行说明。
在该工序中，首先，准备由冷轧材料构成的片状的钛基材。钛基材由钛或者钛合金构成。作为钛，例如可举出：JIS H 4600所规定的1～4种。另外，作为钛合金，例如可举出：Ti-Al、Ti-Nb、Ti-Ta、Ti-6Al-4V、Ti-Pd。但是，任一个情况下均不限定于上述例示。
通过形成钛或者钛合金制的基材，从而能够形成轻且耐腐蚀性优秀的部件。钛基材的厚度优选为厚度0.05～1mm的冷轧板材。若使厚度成为该范围，则满足隔板的轻型化以及轻薄化的要求，具备作为隔板的强度以及操作性，冲压加工为隔板的形状比较容易。
通过对片状的钛基材进行冲压加工，从片状的钛基材成型出与接触部分31的形状对应地形成的多个凸部31A、31A…、和形成于凸部31A、31A彼此之间的气体流路用的凹部21A。在后述的热处理工序S2中的形成碳化钛层3d前，通过冲压加工，使钛基材3A成型，因此能够从成型性高的钛基材简单地成型出上述凸部31A以及凹部21A等。
此处，如图4所示，在钛基材3A的表面形成有氧化钛(具体而言TiO2)的钝化膜3b。该钝化膜3b是在大气中(包含氧气的环境下)，由钛自然氧化而成的二氧化钛构成的氧化膜。并且，在氧化钛的钝化膜3b与母材3a之间局部地形成有碳化钛3c。该碳化钛3c由在轧制片状的钛基材3A时轧制油所含的烃类的碳在轧制后的退火时扩散于钛而成。
2-2.热处理工序S2
接下来，进行热处理工序S2。图5是用于对图2所示的热处理工序S2进行说明的图。图6是图5所示的热处理工序S2后的凸部的放大剖视图。在热处理工序S2中，在使碳片9与钛基材3A中的对应于至少和发电部2接触的接触部分31的凸部31A接触的状态下，以使碳片9的碳向凸部31A扩散的方式对钛基材3A进行热处理。此外，在本实施方式中，在也使碳片9与形成于相反一侧的凸部32A接触的状态下，同时进行相同的处理。
碳片9只要是其表面含碳的具有挠性的片材即可，且只要能够形成碳化钛层即可，未特别限定。作为片材材料，例如可举出：碳纸、碳布料或者碳毡等，只要是与凸部31A的表面均匀接触的部件，其材料未特别限定。例如，作为碳片9，也可以是在纸材料或者树脂片的两面均匀地担载炭黑等碳粒子的片材。除此之外，作为碳片9，可以是使碳纤维成为片状的纺织物或者无纺布等，也可以是使树脂浸入它们而成的部件。
在本实施方式中，如图5所示，在热处理工序S2中，在使钛基材3A与碳片9交替层叠的状态下，进行热处理。由此，能够一次对多个钛基材3A进行热处理，能够提高生产率。在本实施方式中，更具体而言，以位于下层的钛基材3A的凸部31A与位于上层的钛基材3A的凹部23A对置的方式夹着碳片9。由此，能够使具有挠性的碳片9以随着凸部31A的表面的方式与凸部31A接触。作为其结果，通过后述的热处理，能够使碳均匀地在凸部31A扩散。此外，也可以下层的凸部31A的一部分隔着碳片9而进入上层的凹部23A。另外，碳片9也可以在热处理工序S2后再利用。
此处，在热处理工序S2中，如图5所示，在使钛基材3A和碳片9层叠的状态下，投入加热炉内，以使碳片9的碳在凸部31A扩散的方式对钛基材3A进行热处理。由此，如图6所示，在钛基材3A的母材3a的表面形成均匀的碳化钛层3d。此外，在碳化钛层3d的表面存在通过由钛的自然氧化而形成的二氧化钛构成的钝化膜3b。
具体而言，通过热处理工序S2，图4所示的局部存在的碳化钛3c的碳在钛基材3A的母材3a扩散，并且由于来自碳片9的碳的扩散而消失，在钛基材3A的母材3a的表面均匀地形成碳化钛层3d。
另外，在该热处理工序S2中，通过形成有碳化钛层3d，从而形成于图6所示的碳化钛层3d的表面的钝化膜3b的膜厚小于形成在图4所示的钛基材3A上的钝化膜3b的厚度。这可以认为是由于：碳化钛活性比钛低，因此碳化钛层3d的表面比母材3a的表面更难以氧化。
此外，通过该热处理，相比准备工序S1时，钝化膜3b的膜厚减少，因此也可以通过热处理工序S2的处理条件，使钝化膜3b大致消失，也可以在准备工序S1中，通过蚀刻处理将钝化膜3b除去，在该状态下进行热处理工序S2。由此，有时能够省略后述的蚀刻处理工序S3。
在上述的热处理中，碳片9的碳只要能够在钛基材3A扩散，则其环境条件未特别限定，但优选在无氧环境下(更优选为真空环境下)，对它们进行加热。此处，作为真空环境下，例如为1.0×10-2Pa以下的压力环境下。由此，能够进一步促进碳片9的碳向钛基材3A的扩散。
对于上述的热处理的热处理条件而言，只要碳片9的碳能够在钛基材3A扩散，则该条件未特别限定，但更优选加热温度为500℃～650℃，并且加热时间为2～4小时的加热条件。在这样的加热条件下，通过进行热处理，从而碳片9的碳容易在钛基材3A扩散。
此处，在加热温度超过650℃的情况下，碳的蒸发、和碳向钛基材3A的母材3a内的扩散变活跃，有时难以形成碳化钛层3d。另一方面，在加热温度不足500℃的情况下，钛基材3A的母材3a内的碳的扩散不充分，碳化钛层3d的形成需要时间。
此处，在加热时间超过4小时的情况下，有时由于钛基材3A和碳片9的自重，使配置于下层的钛基材3A变形。另一方面，在加热时间不足2小时的情况下，有时碳向钛基材3A的母材3a的扩散不充分。
2-3.蚀刻处理工序S3
接下来，进行蚀刻处理工序S3。在蚀刻处理工序S3中，在热处理工序S2后，在后述的成膜工序S4前，对凸部31A、32A进行蚀刻。由此，将形成于凸部31A、32A的表面的氧化钛的钝化膜3b除去。
作为这样的结果，如图7所示，能够使碳化钛层3d在钛基材3A的接触部分32的表面露出。而且如上述那样，进行了热处理工序S2的氧化钛的钝化膜3b的膜厚小于未进行热处理工序的膜厚，因此能够缩短蚀刻时间。
只要能够将钝化膜3b除去，且未新形成钝化膜等氧化膜，则蚀刻可以是利用了等离子体等的干式蚀刻、或者浸渍于硫酸水溶液等酸性溶液的湿式蚀刻等的任一个。在本实施方式中，作为优选的方式，进行基于等离子体的蚀刻。具体而言，在减压环境下，投入钛基材3A，使来自等离子体化的氩气等惰性气体的元素与表面接触。由此，从钛基材3A除去钝化膜3b。通过进行这样的蚀刻，能够从钛基材3A简单地除去钝化膜3b。
2-4.成膜工序S4
接下来，进行成膜工序S4。在成膜工序S4中，在蚀刻处理工序S3后的钛基材3A的至少凸部31A、32A形成导电性碳膜3e(参照图8)。由此，能够获得隔板3。
在导电性碳膜3e的成型时，也可以通过利用了真空蒸镀、溅射、离子电镀、离子束混合等的物理气相沉积(PVD)来形成导电性碳膜3e，也可以通过利用了等离子体处理等的化学气相生长法(CVD)来形成导电性碳膜3e。
在本实施方式中，使用成膜装置(未图示)而通过等离子体CVD使导电性碳膜3e成膜。具体而言，在成膜室(未图示)导入钛基材3A后，施加直流偏置电压，使钛基材3A与阳极(未图示)之间产生辉光放电等离子体。在本实施方式中，阳极以与钛基材3A平行并且两面对置的方式配置，两面同时产生等离子体。接下来，将乙炔气体等烃类气体导入成膜室，使离子化的碳吸附于露出的碳化钛层3d的表面。由此，在钛基材3A的表面，碳在碳化钛层3d的表面生长，从而能够获得由非晶碳构成的导电性碳膜3e。
这样，能够在包括凸部31A、32A的钛基材3A的两面使导电性碳膜3e成膜。导电性碳膜3e的厚度未被限定，但例如为10～80nm的厚度。例如，在导电性碳膜3e的膜厚不足10nm的情况下，隔板的耐腐蚀性变低，有时电阻上升。另一方面，在导电性碳膜3e的膜厚超过80nm的情况下，导电性碳膜3e的内部应力变高，有时导电性碳膜3e从钛基材3A剥离。
在本实施方式中，由热处理形成的碳化钛层3d的碳、与导电性碳膜3e的碳的结合变稳固，从而能够提高碳化钛层3d与导电性碳膜3e的紧贴力。由此，即使隔板3暴露于燃料电池10的发电时生成的生成水，也能够确保碳化钛层3d与导电性碳膜3e的紧贴状态。作为其结果，能够抑制隔板3相对于发电部2的接触电阻的上升，能够确保隔板3的可靠性。
【实施例】
以下，基于实施例对本实施方式进行说明。
〔实施例〕
通过以下所示的方法，制成了相当于实施例的隔板的试验体。首先，从由纯钛(材质：JIS1种)构成的厚度0.1mm钛板(轧制材)成型为规定的尺寸的隔板的形状，形成钛基材。通过碱类的清洗液进行了清洗。
接下来，在钛基材交替层叠碳片，投入加热炉内，以使室内的压力成为10-6Pa的方式，抽真空，在600℃、2小时的加热条件下对钛基材进行了热处理。通过透射式电子显微镜(TEM)对获得的钛基材的剖面进行了观察。其结果如图9A以及图9B所示。图9A是实施例的钛基材的剖面照片。图9B是图9A的钛基材的放大剖面照片。
将热处理后的钛基材导入成膜装置，使成膜室内的压力成为10Pa，使成膜室内的温度成为300℃后，通过DC将2.0kV的直流偏置电压施加于钛基材，在钛基材3A与阳极之间产生辉光放电等离子体。在该状态下，将氩气供给于室内，使等离子体化的氩与钛基材的表面接触，进行钛基材的蚀刻处理。
此外，进行蚀刻处理直至形成于钛基材的表面的钝化膜(氧化钛层)完全被除去，对其时间进行了测定。其结果如图11所示。图11是表示实施例以及后述的比较例的钛基材的蚀刻时间的图。
接下来，作为成膜气体，对成膜装置的室内供给烃类气体(乙炔气体)，通过DC以纳入2.0～3.0kV的范围的方式施加直流偏置电压，通过等离子体CVD，使导电性碳膜成膜。由此，获得与燃料电池用的隔板相当的试验体。
〔比较例〕
与实施例同样，制成了试验体。比较例与实施例的不同点在于未使用碳片进行热处理这点。此外，通过透射式电子显微镜(TEM)对蚀刻处理前的钛基材的剖面进行了观察。其结果如图10A～图10C所示。图10A是比较例的钛基材的剖面照片。图10B是图10A的钛基材中的未形成有碳化钛的部分的放大剖面照片。图10C是图10A的钛基材中的形成有碳化钛的部分的放大剖面照片。而且在比较例的情况下，进行蚀刻处理直至形成于钛基材的表面的钝化膜(氧化钛层)被完全除去，对其时间进行了测定。其结果如图11所示。
＜腐蚀耐久试验＞
对实施例以及比较例的试验体，进行了以日本工业标准的金属材料的电化学的高温腐蚀试验法(JIS Z2294)为基准的耐腐蚀性试验(定电位腐蚀试验)。在大气开放系统的装置中，在利用温控水将温度调整为80℃的硫酸水溶液(300ml、pH3)浸入试验体。在该状态下，通过将由铂板构成的异性极和试验体(试料极)电连接，从而使异性极与试料极之间产生0.9V的电位差，使试验体腐蚀。此外，通过参比电极来恒定地保持试验体的电位。另外，试验时间成为50小时左右。
＜接触电阻试验＞
对腐蚀试验前(初始)、腐蚀试验100小时、腐蚀试验200小时的实施例以及比较例的试验体，进行了接触电阻试验。具体而言，在各试验体载置与燃料电池的扩散层相当的碳纸(厚度0.5mm)，通过测定夹具一边赋予恒定负载(1MPa)一边进行测定。在该状态下，以通过电流计而使流过试验体的电流成为1A的方式调整来自电源的电流而使其流过，通过电压计来测定施加于试验体的电压，对试验体与碳纸的接触电阻值进行计算。具体而言，实施例的腐蚀使试验前的接触电阻值作为1，对各接触电阻比进行了计算。其结果如图12所示。图12是表示实施例以及比较例的试验体的腐蚀时间与接触电阻比的关系的图。
〔结果以及考察〕
如图9A以及图9B所示，在使碳片接触并进行了热处理的实施例的钛基材的母材的表面形成有碳化钛层，在碳化钛层的表面形成有钝化膜。
另一方面，如图10A～图10C所示，在未如实施例那样进行热处理的钛基材的母材的表面局部存在碳化钛，以覆盖它们的方式形成钝化膜。另外，覆盖于未形成有碳化钛的部分的钝化膜(参照图10B)的膜厚大于覆盖于形成有碳化钛的部分的钝化膜(参照图10C)的膜厚以及实施例的钝化膜的膜厚。
此外，从图10A～图10C可知：认为在对实施例的钛基材进行热处理前的钛基材的母材的表面局部形成有碳化钛，但通过如实施例那样进行热处理，认为在钛基材的表面，均匀厚度的碳化钛层形成于碳片所接触的整个表面。
如图11所示，实施例的钛基材的蚀刻时间少于比较例的钛基材的蚀刻时间。这认为是由于：形成于实施例的钛基材的钝化膜的膜厚小于比较例的膜厚。根据以上内容，认为若如实施例那样，使碳片与钛基材接触，而使碳片的碳在钛基材扩散，形成碳化钛层，则钛基材的表层的钝化膜的厚度变薄。
如图12所示，实施例的试验体的接触电阻比在任一个情况下，均小于比较例。这认为是由于：在实施例的试验体中，通过在碳化钛层形成导电性碳膜，从而将碳化钛层的碳与导电性碳膜的碳稳固地结合。作为其结果，认为实施例的试验体与比较例的试验体相比，钛基材与导电性碳膜的紧贴性高，腐蚀耐久性强。
以上，对本发明的一实施方式进行了详述，但本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的精神的范围内，进行各种设计变更。
在本实施方式中，在热处理工序中，将碳片与钛基材(隔板成型材)交替层叠而进行了热处理，但也可以通过在一个钛基材夹住碳片，来进行热处理。

Claims (5)

1.一种燃料电池用的隔板的制造方法，该燃料电池用的隔板具有与包括燃料电池的电极的发电部接触的接触部分，以便将所述发电部彼此划分，并在所述接触部分成膜导电性碳膜，所述燃料电池用的隔板的制造方法的特征在于，包括：
准备工序，在该工序中，作为所述隔板的基材而准备钛基材，该钛基材具有与所述接触部分的形状对应地形成的多个凸部、和形成于该凸部彼此之间的气体流路用的凹部；以及
热处理工序，在该工序中，在使碳片与所述凸部接触的状态下，以使所述碳片的碳向所述凸部扩散的方式对所述钛基材进行热处理。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，
包括成膜工序，在该工序中，在所述热处理工序后的所述凸部使所述导电性碳膜成膜。
3.根据权利要求2所述的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，
在所述热处理工序后且在所述成膜工序前，通过对所述凸部进行蚀刻而除去形成于所述凸部的表面的氧化钛的钝化膜。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，
在所述准备工序中，通过冲压加工，使所述钛基材成型。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池用的隔板的制造方法，其特征在于，
在所述热处理工序中，在将所述钛基材与所述碳片交替层叠的状态下，进行所述热处理。
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