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本實驗主要是探討四種不同表面金屬薄膜濺鍍於 PMMA 板在各項 性能的比較,其金屬薄膜不僅提供一層具導電層表面,更扮演著良好 的中間層於 PMMA 板與抗防腐蝕物質之間,使未來進行化學電鍍增 厚時可以有效的進行導電膜沉積,並探討不同金屬薄膜與附著力的關 係,使未來進行氣體流道切削時有一個參考依據,其結論部分如下所 述:

1. 觀察 AFM 粗糙度分析與其鍍膜附著力影響,機械粗化增加其表 面活性使鍍膜披覆於表面,其 Cu 薄膜排列結構比起其他金屬薄 膜 更加緻密。

2. 依照目前所測之電阻值,其中以濺鍍 Cu 薄膜之試片阻抗值為最 小,其平均阻抗值為 2.558Ω,Ti 薄膜試片阻抗最大,其平均值 為51.243Ω,Cr 和 Zr 薄膜試片阻抗依序為 18.204Ω、46.409Ω,

其電阻值均大於理論值,可能是機械粗化造成其表面起伏度較大

因而間接影響其電性性能。

3. 由 SEM 圖分析四種金屬鍍膜,Ti 之薄膜晶界面積比起其餘三種較 多,呈現不規則片狀分佈,鍍膜以堆疊方式相互沉積,因此造成 其電阻率較大。

4. Cu 金屬薄膜不論在正向附著力測試或是側向附著力測試其附著 力性能上均較優,Zr 金屬薄膜附著力最低。

5. 依造目前綜合之結果,以 Cu 金屬薄膜濺鍍於 PMMA 板之電性與 附著力較適用雙極板製備流程。

本研究在雙極板製備上提供一個新的製備方式,在未來研究之考量 所建議部分如下所述:

1. 本研究為了使鍍膜金屬有更佳的附著力批覆於 PMMA 板,因此在 濺鍍金屬薄膜時,將PMMA 施以機械粗化前處理,因機械粗化表 面之不規律,使得第一層金屬層批覆於PMMA 上電阻皆過大,未 來可進一步在第二層上改善。

2. 薄膜附著於 PMMA 板上,因此薄膜與 PMMA 板之間的附著性將 直接影響到雙極板的各種性能,附著性不佳的薄膜無法在雙極板 上使用。在燃料電池運作中氣體與水氣為側向流動,且流道切割 為一種側向力,因此鍍膜側向力的考量遠大於正向附著力影響,

本文所討論的鍍膜僅為 Ti、Cr、Zr 與 Cu 金屬,未來可以比較不 同金屬材料或金屬化合物在PMMA 板之側向附著力。

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