非晶碳（a-C）涂层作为质子交换膜燃料电池（PEMFC）用金属双极板的表面功能防护涂层，在恶劣的PEMFC工作环境下兼具高耐蚀性和导电性，受到广泛关注。基于前期实验证实工作介质进入膜基界面导致极板失效的损伤机制,非晶碳涂层致密性和微结构直接影响a-C/金属双极板性能退化，但两者对极板性能的影响规律和协同效应尚不明确。本研究采用直流磁控溅射技术，在316Lss基体上沉积系列厚度约200 nm的a-C涂层,系统研究了不同工作气压下a-C的致密性和微观结构，及沉积过程等离子特性、涂层微观结构和改性极板性能之间的作用规律。结果表明，在工作气压2mTorr时，高电离度等离子体导致a-C涂层具有高致密性（最高密度2.52g/cm³）和较大sp²团簇尺寸，综合性能最佳:腐蚀电流密度（I_corr）为0.27 μA/cm²，测试前后ICR分别为2.2 mΩ•cm²和2.9 mΩ•cm²，均优于美国DOE2025标准（I_corr<10^-6 A•cm^-2和ICR <10 mΩ•cm²）。而在11mTorr时，等离子体低电离度导致a-C结构松散，此时较大sp²团簇尺寸会引起电耦腐蚀而加剧界面损伤。因此，同时获得高致密性和较大尺寸sp²团簇，是提高非晶碳涂层改性极板性能的关键。

质子交换膜燃料电池,金属双极板,非晶碳,接触电阻,界面腐蚀