PVD与（PECVD) 等离子体增强化学气相沉积复合式镀膜设备, 应用于FCEV氢能源燃料电池双极板薄膜沉积. 氢能源燃料电池双极板真空镀膜设备是一种用于在氢能源燃料电池双极板表面制备高质量薄膜涂层的专业设备, 其工作原理: 在真空环境下，通入氩气等工作气体，通过射频或直流电源激发产生等离子体，等离子体中的氩离子在电场作用下加速轰击靶材，使靶材原子或分子溅射出并沉积在双极板表面，形成具有特定性能的薄膜涂层。
FCEV 是 Fuel Cell Electric Vehicle 的缩写，即燃料电池电动车。以下是关于 FCEV 的详细介绍：
工作原理
FCEV 主要以氢气为燃料，氢气在汽车搭载的燃料电池中与大气中的氧发生电化学反应，产生出电能启动电动机，进而驱动汽车
技术发展历程
早期探索阶段：20 世纪 60 年代，燃料电池技术开始应用于汽车领域的研究，但受限于当时的技术水平，燃料电池的性能、耐久性和成本等方面存在诸多问题，使得 FCEV 的发展较为缓慢。
技术突破阶段：进入 21 世纪，随着材料科学、催化技术和制造工艺等方面的不断进步，燃料电池的性能得到了显著提升，成本也逐渐降低。如质子交换膜、催化剂等关键材料的性能改进，使得燃料电池的效率和耐久性大幅提高。
商业化尝试阶段：近年来，一些汽车制造商开始推出 FCEV 的量产车型，并进行商业化运营的尝试。如丰田的 Mirai、现代的 Nexo 等车型，在市场上获得了一定的关注和认可。
优点
环境友好：FCEV 在运行过程中，唯一的排放物是水，实现了零排放或近似零排放，对环境无污染，有助于缓解全球变暖等环境问题。
高效能：燃料电池的能量转换效率较高，一般可以达到 40%-60% 左右，相比传统燃油汽车发动机的热效率有显著提升，且在部分工况下，其能量利用效率甚至可以更高。
加氢快速：相比纯电动汽车较长的充电时间，FCEV 加氢过程通常只需 3-5 分钟，与传统燃油车加油时间相近，大大提高了使用的便利性。
续航里程长：一般 FCEV 的续航里程可以达到 500-800 公里左右，部分车型甚至可以超过 1000 公里，能够满足长途出行的需求，缓解了消费者对电动汽车续航里程的焦虑。
FCEV 应用领域
乘用车领域：一些汽车制造商已经推出了 FCEV 乘用车车型，如丰田 Mirai、本田 CR-V e:FCEV、现代 Nexo 等，主要面向对环保出行有较高要求、且有一定经济实力的消费者。
商用车领域：FCEV 在商用车领域的应用也逐渐受到关注，如燃料电池公交车、燃料电池卡车等。商用车的行驶路线相对固定，加氢站的布局可以更加集中和有针对性，且商用车的载重量大、续航里程长等特点与 FCEV 的优势相契合。
特种车辆领域：在一些对环境要求较高的特殊场景，如机场摆渡车、邮政车、环卫车等特种车辆中，FCEV 也有一定的应用。这些车辆的行驶范围通常在特定区域内，加氢设施的建设相对容易，且 FCEV 的零排放特点可以更好地满足特殊场景的环保需求。
技术优势
FCEV是燃料电池汽车的简称,它是一种最新技术的绿色环保节能汽车.不同于干电池和需要重复充电的可充电电池,其核心技术是如何通过氢气与氧气之间的电化学反应,利用燃料电池的功率模块产生电能. 在过去的十几年里,永容科技一直与相关材料学专家,汽车制造商的工程师及技术人员紧密合作, 经过多次的测试与反复验证,最终成功 地设计和制造了高产能,商业化,标准化的PVD+PECVD 复合式薄膜沉积系统. 我们相信这项技术将为氢能源燃料电池动力汽车的发展起到至关重要的作用。
光学领域：可用于制备光学薄膜，如增透膜、低辐射玻璃和透明导电玻璃等。通过精确控制薄膜的厚度和折射率，提高光学元件的透光率、降低反射率，改善光学性能。
电子领域：在半导体器件、平板显示器、太阳能电池等电子设备的制造中广泛应用。例如，制备金属电极、绝缘层、透明导电电极等薄膜，对于提高电子器件的性能、稳定性和可靠性起到重要作用。
机械加工领域：可在刀具、模具等机械零件表面制备硬质耐磨薄膜，如氮化钛、碳化钨等，显著提高其硬度、耐磨性和使用寿命，降低加工成本，提高加工精度和效率。
汽车工业领域：用于汽车零部件的表面处理，如发动机活塞、气门、曲轴等，通过制备耐磨、耐腐蚀、低摩擦系数的薄膜，提高零部件的性能和可靠性，延长使用寿命，同时还可以实现汽车的轻量化和节能化。
生物医学领域：在生物医学材料表面制备生物相容性薄膜，如羟基磷灰石、钛合金表面的氧化钛薄膜等，可提高材料的生物活性、耐腐蚀性和抗菌性能，促进组织修复和生长，减少排异反应。
膜层特征:
1. 提高表面电导率；
2. 高耐蚀性；
3. 高耐磨性；
4. 高硬度
5. 疏水性复合膜及其它功能膜
6. 适用于复合涂层:金属和非金属薄膜.
7.薄膜厚度范围从100nm到12μm,厚度公差±5%
8. 附着力强.
设备特征
立式,多面体结构,双开门(方便转架推进,推出,提高生产效率),双转架系统.
设备优势:
1. 环保型镀膜设备
2. 操作简单: IPC工控系统， 永容开发软件程序, 90%以上的故障排除报警.
3. 高度可重复性和多样性.
4. 专用转架设计结构,薄膜沉积均匀度高.
5. 生产效率高，镀膜良品率高
6. 稳定可靠的系统,运行365天*24小时(维修保养时间除外)
7. 高效泵系统:采用欧洲品牌泵,合理的真空管道布局,缩短抽真空时间
8. 紧凑型设计,占用最小的安装空间
上海永容光电科技可以提供交钥匙服务:提供技术支持和镀膜工艺的培训. 如您有任何技术方面的咨询,请联系我们!期待与您的合作!
RTSP1200-FCEV镀膜设备是一种单体式PVD与PECVD复合式磁控溅射沉积系统.
此设备采用非平衡磁控溅射闭合磁场, 可在金属和非金属材料基片上沉积各种硬质涂层,软涂层,复合膜和固体润滑膜.
1. PVD
在非平衡磁控溅射技术中，通过让磁控阴极外磁极磁通大于内磁极，使两极磁力线在靶面不完全闭合，部分磁力线可沿靶的边缘延伸到基片区域，从而部分电子可以沿着磁力线扩展到基片，增加基片区域的等离子体密度和气体电离率。
提高沉积速率：更多的电子参与电离和溅射过程，使得靶材的溅射效率提高，从而加快了薄膜的沉积速率，缩短了镀膜时间，提高了生产效率。比如在大规模工业生产中，可有效降低生产成本。
可制备复杂成分薄膜：可以通过调整靶材的种类、数量以及反应气体的种类和流量等参数，精确控制薄膜的成分和结构，制备出各种具有特殊性能的复合薄膜或多层薄膜，满足不同应用场景的需求。如制备具有特定光学、电学或磁学性能的功能薄膜。
良好的绕镀性：能够在复杂形状的基底上实现较为均匀的薄膜沉积，对于具有高深宽比结构或复杂几何形状的工件，也可以较好地覆盖其表面，确保薄膜的一致性和完整性。
2. （PECVD）-等离子体增强化学气相沉积
2.1 PECVD 设备在制备双极板薄膜时，利用等离子体来激活反应气体，使反应能够在较低的温度下进行。在制备碳基薄膜等方面有独特的优势，比如可以在双极板表面沉积类金刚石（DLC）薄膜，这种薄膜具有良好的导电性和优异的抗腐蚀性，同时还能降低双极板与电极之间的接触电阻。
2.2 PECVD 技术相比其它镀膜技术的优势主要有以下几点：
2.2.1 与物理气相沉积（PVD）技术相比
沉积温度：PVD 技术通常需要较高的温度来实现材料的蒸发或溅射，而 PECVD 可以在相对较低的温度下进行薄膜沉积，一般在 100℃到 400℃左右，对基体的热影响小，适用于温度敏感材料，如塑料、柔性电子器件和有机基材等。
薄膜均匀性：PVD 技术制备的薄膜均匀性稍差，而 PECVD 技术中，等离子体的存在促进了反应物质的扩散和沉积，所得薄膜通常具有更好的均匀性和致密性，针孔较少，不易龟裂，适用于要求高质量薄膜的应用。
薄膜成分和结构控制：PECVD 可以通过精确控制反应气体的种类、流量、等离子体功率等参数，实现对薄膜成分和结构的更精准控制，从而制备出具有特定性能的薄膜，如在制备氮化硅薄膜时，可通过调整工艺参数获得不同化学计量比和性能的氮化硅膜。PVD 在这方面的控制精度相对较低。
绕镀性：PECVD 的绕镀性能良好，能够在复杂形状的基底上实现较为均匀的薄膜沉积，对于具有高深宽比结构或复杂几何形状的工件，PECVD 可以更好地覆盖其表面。而 PVD 技术在这方面可能存在一定的局限性，对于一些复杂形状的物体，可能无法实现均匀的镀膜。
2.2.2 与传统化学气相沉积（CVD）技术相比
沉积温度：传统 CVD 技术往往需要较高的温度来驱动化学反应，使气态物质在基体表面发生反应并沉积成膜，这可能会对基体材料的性能产生影响，限制了其在一些对温度敏感材料上的应用。而 PECVD 利用等离子体中的高能电子来激发和促进化学反应，降低了反应所需的温度，可在较低温度下进行薄膜沉积。
沉积速率：PECVD 由于等离子体的激活作用，反应速率显著提高，比常规 CVD 具有更高的沉积速率，可以实现快速大面积薄膜生长，从而提高生产效率，降低
基本技术参数
设备型号: RTSP1200-FCEV
腔体高度 (mm): 1300
腔体直径(mm): φ1200
镀膜腔体门: 2套, 前后各1套
磁控溅射阴极安装法兰座: 6支+ 1 支 离子源
行星转架: 24 xΦ120mm
膜沉积电源: DC直流磁控溅射 + 负偏压等离子体
最大有效沉积区域高度(mm): 850
真空泵组
磁悬浮分子泵: 2 x 2200L/S
罗茨泵Roots Pump: 1 x 1000m3/h
前级机械泵: 1 x 300m3/h
维持泵: 1 x 60m3/h
可沉积基材尺寸 (mm): 420 x 120 / 450 x 250 / 440 x 140/ 297 x 210 等
占地面积: ( L x W x H) mm: 3000*4000*3200
1.1 非平衡磁控溅射原理:
而闭合磁场非平衡磁控溅射则是在此基础上，采用相邻磁极相反的多靶结构，使得在镀膜区域的纵向磁场是闭合的，只要磁场强度足够，电子就只能在镀膜区域和两个靶之间运动，避免了电子的损失，从而增加了镀膜区域的离子浓度，大幅度提高了溅射效率。
1.2 非平衡磁控溅射优点
提高薄膜质量：由于等离子体密度增加，溅射出来的原子和粒子在飞向基体表面的过程中，受到更多的离子轰击和能量传递，使得薄膜更加致密、均匀，与基体的结合力更强。例如在制备硬质耐磨薄膜时，可显著提高薄膜的硬度和耐磨性。
生产成本，尤其适用于大规模工业生产。
装载量: 40 ~ 80 片, 取决于基片尺寸
设备型号: FCEV1200
项目时间: 2016
项目地点: Shanghai
应用领域: 氢能源燃料电动汽车双极板,
应用技术: PVD磁控溅射(平衡与非平衡闭合磁场)+ PECVD等离子加强辅助沉积
