CN114388824A - 一种pmefc双极板的人造石墨基复合材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢燃料电池技术领域，且公开了一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，包括以下步骤：S1、对人造石墨进行球化；S2、粉料分级：R粗＝23μm、R中＝9.5μm、R细＝2μm；S3、配粉：将不同粒度的粉料进行配比，遵循密度最大化原则，混合均匀；S4、添加配合性能辅料：炭黑：3μm，wt％＝3％、碳纤维：短切长2mm，wt％＝1％；S5、添加粘结剂：使用固含量≥80％的酚醛树脂，使用湿混法将粘结剂分散到粉体表面；S6、模压成型；本发明有效的提高了产品密度，大大降低了产品的孔隙率，满足了对其孔率的要求；并且辅料的搭配，有效的增强了导电率及其力学性能要求；同时制作成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转化为电能的发电装置，具有无污染、无噪声、高效率的特点。双极板作为燃料电池的核心零部件，制约着整个产品的技术与成本。寻求质量好与成本更低的双极板成为亟待解决的问题。双极板有三大路线，金属板、机加工石墨双极板及复合基石墨双极板。金属板由于其产品寿命较短，市场上大多使用的仍然是石墨双极板。而复合基材料双极板与CNC雕刻石墨双极板来比，成本低，生产效率高，大大的促进了行业的发展。使用人造石墨基复合材料成型双极板与天然石墨双极板相比，减少纯化成本，环境友好，产品质量稳定，成型后力学性能更优。基于此，本专利采用对人造石墨的处理与复合材料的匹配，更好的达到了产品所需性能。
发明内容
(一)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1、对人造石墨进行球化；
S2、粉料分级：R粗＝23μm、R中＝9.5μm、R细＝2μm；
S3、配粉：将不同粒度的粉料进行配比，遵循密度最大化原则，混合均匀；
S4、添加配合性能辅料：炭黑：3μm，wt％＝3％、碳纤维：短切长2mm，wt％＝1％；
S5、添加粘结剂：使用固含量≥80％的酚醛树脂，使用湿混法将粘结剂分散到粉体表面；
S6、模压成型。
优选的，所述步骤S1采用球磨机，经48h研磨球化。
优选的，所述步骤S3中，R粗＝50％、R中＝20％、R细＝30％。
优选的，所述步骤S6在50MPa，180℃下保压3min后模压成型。
(二)有益效果
本发明提供了一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，具备以下有益效果：
本发明有效的提高了产品密度，大大降低了产品的孔隙率，满足了对其孔率的要求；并且辅料的搭配，有效的增强了导电率及其力学性能要求；同时制作成本较低。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1、采用球磨机对人造石墨经48h研磨球化；
S2、粉料分级：R粗＝23μm、R中＝9.5μm、R细＝2μm；
S3、配粉：将不同粒度的粉料进行配比，遵循密度最大化原则，混合均匀；
S4、添加配合性能辅料：炭黑：3μm，wt％＝3％、碳纤维：短切长2mm，wt％＝1％；
S5、添加粘结剂：使用固含量≥80％的酚醛树脂，使用湿混法将粘结剂分散到粉体表面；
S6、在50MPa，180℃下保压3min后模压成型。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对人造石墨进行球化；
S2、粉料分级：R粗＝23μm、R中＝9.5μm、R细＝2μm；
S3、配粉：将不同粒度的粉料进行配比，遵循密度最大化原则，混合均匀；
S4、添加配合性能辅料：炭黑：3μm，wt％＝3％、碳纤维：短切长2mm，wt％＝1％；
S5、添加粘结剂：使用固含量≥80％的酚醛树脂，使用湿混法将粘结剂分散到粉体表面；
S6、模压成型。
2.根据权利要求1所述的一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤S1采用球磨机，经48h研磨球化。
3.根据权利要求1所述的一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，R粗＝50％、R中＝20％、R细＝30％。
4.根据权利要求1所述的一种PMEFC双极板的人造石墨基复合材料制备方法，其特征在于：所述步骤S6在50MPa，180℃下保压3min后模压成型。
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