TW201408593A - 複合柔性石墨量產裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，其特點在於使用連續製作方式，將粉末狀石墨製成複合性石墨之量產裝置，其裝置係包括：用以使該粉末狀石墨完全形成蠕虫狀之熱處理裝置、使該蠕虫狀石墨形成粗胚之第一成型裝置、使該粗胚內部填滿膠體之滲膠裝置、以及熱壓成型該滲膠後之粗胚的第二成型裝置，其中，該第二成型裝置除可對單一粗胚進行熱壓成型外，亦可進行多層結構及複合強化之熱壓成型，藉以得到快速量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的。

Description

複合柔性石墨量產裝置及其方法

本發明係有關於一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，特別是指一種使用連續量產方式，將粉末狀石墨製成複合性石墨之量產裝置及其方法。

石墨或其複合材料，乃是目前燃料電池雙極分隔板較常使用之材質，然而石墨材料常會因為質地較為脆、價格昂貴、比重大、加工困難等缺點，致使該材質無法被大量使用，美國專利US6706400B2揭露一於蠕虫狀之石墨內加入陶瓷纖維，藉由該陶瓷纖維增加石墨整體之均勻性，經過滾壓成型、噴膠處理、乾燥及滾壓流道工序後，即可形成一種柔性石墨，然而，使用該種製作方式所形成之柔性石墨，於整體上不易控制所形成之均勻度，於量產上無法大量進行生產，並於製造過程中，常會因為加熱致使石墨產生氣味，造成環境汙染及身體之傷害。

有鑑於此，本發明是一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，將粉末狀之石墨預先進行熱處理，使該粉末狀之石墨成為蠕虫狀之石墨，再透過整合熱處理裝置、成型裝置及滲膠裝置之量產裝置，製成單一結構、多層結構及複合強化之柔性石墨成品，藉以得到快速量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的。

本發明主要之目的，在於提供一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，透過整合熱處理裝置、第一成型裝置、滲膠裝置及第二成型裝置，藉以得到快速製作量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的

本發明之另一目的，在於提供一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，增設廢氣處理設備收集石墨熱處理製造過程中，所產生有害身體及環境之氣體，避免廢氣汙染環境空氣及傷害身體健康。

為達上述之目的，本發明提供一種複合柔性石墨量產裝置及其方法，其特點在於使用連續製作方式，將粉末狀石墨製成複合柔性石墨之量產裝置，其裝置係包括，用以使該粉末狀石墨成為蠕虫狀之熱處理裝置、使該蠕虫狀石墨形成粗胚之第一成型裝置、使該初胚內部均勻填滿膠體之滲膠裝置、以及熱壓成型該滲膠後之粗胚的第二成型裝置，其中，該第二成型裝置除可對單一粗胚進行熱壓成型外，亦可進行多層結構及複合強化之熱壓成型，藉以得到快速製作量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的。

以下藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。

請參閱第1圖所示，係為本發明之一種複合柔性石墨量 產裝置架構示意圖，如圖所示，本發明係包括一熱處理裝置1、一第一成型裝置2、一滲膠裝置3及一第二成型裝置4，連結上述各該裝置形成一複合柔性石墨之量產裝置，請參閱第2圖所示，係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之熱處理裝置示意圖，如圖所示，該熱處理裝置1係具有一加熱單元11及一廢氣收集單元12，利用該加熱單元11對一粉末狀石墨再進行加熱，使該粉末狀石墨完全形成蠕虫狀石墨，再藉由該廢氣收集單元12將加熱粉末狀石墨時，所產生之廢氣加以收集處理，以避免汙染環境及傷害身體的情況，然而，該加熱單元11係具有一第一加熱部111及一第二加熱部112，該第一加熱部111係透過氣體加熱方式，預先對該粉末狀石墨進行加熱，使該粉末狀石墨產生膨鬆狀，再利用該第二加熱部112，對該粉末狀石墨再進行加熱，俾使該粉末狀石墨完全形成一蠕虫狀石墨。

請參閱第3圖所示，係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之第一成型裝置示意圖，如圖所示，該粉末狀石墨透過該熱處理裝置1處理後，其結構轉變成為該蠕虫狀石墨，將該蠕虫狀之石墨置入該第一成型裝置2內，其中，該第一成型裝置2係具有至少一模壓單元21，亦可為連續式模壓成型單元，各該模壓單元21係為一冷壓製作之模具，透過冷壓方式將該蠕虫狀石墨，壓製成為一粗胚D，將預壓完成後之蠕虫狀石墨粗胚置入該滲膠裝置3，透過該滲膠裝置3使該粗胚內部填滿一膠體，其中，該滲膠裝置係包括一滲膠單元及一乾燥單元，該滲膠單元係用以使粗胚內部填滿膠體，而該 乾燥單元係用以移除粗胚內部多餘之溶劑，並將多餘之溶劑加以收集利用。

請參閱第4圖所示，係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之第二成型裝置示意圖，如圖所示，該第二成型裝置4係包括至少一熱模壓單元41，其中，該熱模壓單元41除可對單一粗胚D進行熱壓成型外，亦可進行多層結構及複合強化之熱壓成型，藉以得到快速製作量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的。

請參閱第5圖所示，係為本發明之一種連續式複合柔性石墨製作方法步驟示意圖，如圖所示，其步驟係包括： 首先執行步驟S1，提供一粉末狀之石墨，接著進至步驟S2。

於步驟S2中，將該粉末狀石墨置入一熱處理裝置1內，俾使該粉末狀之石墨形成蠕虫狀之石墨，接著進至步驟S3。

於步驟S3中，將該蠕虫狀之石墨置入一第一成型裝置2內，使該蠕虫狀之石墨形成一粗胚，接著進至步驟S4。

於步驟S4中，將該粗胚置入一滲膠裝置3內，透過該滲膠裝置使該粗胚內填滿一膠體，再進行乾燥處理，接著進至步驟S5。

於步驟S5中，將該乾燥後之粗胚置入一第二成型裝置4內，透過該第二成型裝置4熱壓成型該粗胚。

該第二成型裝置4除可對單一粗胚進行熱壓成型外，亦可進行多層結構及複合強化之熱壓成型，藉由連續製作方 式得到快速製作量產複合式柔性石墨之目的，進一步達到減少膠體使用量，及快速生產之目的。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧熱處理裝置

11‧‧‧加熱單元

111‧‧‧第一加熱部

112‧‧‧第二加熱部

12‧‧‧廢氣收集單元

2‧‧‧第一成型裝置

21‧‧‧模壓單元

3‧‧‧滲膠裝置

4‧‧‧第二成型裝置

41‧‧‧熱模壓單元

D‧‧‧粗胚

S1~S5‧‧‧步驟流程

第1圖係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置示意圖；第2圖係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之熱處理裝置示意圖；第3圖係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之第一成型裝置示意圖；第4圖係為本發明之一種複合柔性石墨量產裝置之第二成型裝置示意圖；以及第5圖係為本發明之一種複合柔性石墨量產製作方法步驟示意圖。

1‧‧‧熱處理裝置

2‧‧‧第一成型裝置

3‧‧‧滲膠裝置

4‧‧‧第二成型裝置

Claims (10)

1. 一種複合柔性石墨量產裝置，其特點在於使用連續量產製作方式，將粉末狀石墨製成複合柔性石墨之量產製造裝置，其裝置係包括：一熱處理裝置，係設有一加熱單元及一廢氣收集單元，該加熱單元對一粉末狀石墨進行加熱，使該粉末狀石墨形成一蠕虫狀石墨，並配合該廢氣收集單元，將加熱時所產生之廢氣加以收集；一第一成型裝置，係設有至少一模壓單元，透過該模壓單元將該熱處理裝置所形成之蠕虫狀石墨模壓成為一粗胚；一滲膠裝置，係設有一滲膠單元及一乾燥單元，透過該滲膠單元使該粗胚內部填滿一膠體，再配合該乾燥單元移除該粗胚內部多餘之溶劑；以及一第二成型裝置，係設有至少一熱模壓單元，透過該熱模壓單元對單一粗胚進行熱壓成型，及進行多層結構和複合強化之熱壓成型。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合柔性石墨量產裝置，其中該加熱單元，係具有第一加熱部及第二加熱部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之複合柔性石墨量產裝置，其中該第一加熱部，係透過瓦斯加熱方式，對粉末狀石墨產生一初始蠕虫狀石墨進行預熱動作。
4. 如申請專利範圍第3項所述之複合柔性石墨量產裝置，其中該第二加熱部，係以高溫隧道爐對該初始蠕虫粉末狀石墨再 進行加熱動作。
5. 如申請專利範圍第1項所述之複合柔性石墨量產裝置，其中該乾燥單元，係具有廢氣回收之功能，藉以避免乾燥時廢氣汙染的情況。
6. 一種複合柔性石墨量產製作方法，其特點在於使用連續製作方式，該方法步驟係包括：提供一粉末狀之石墨；將該粉末狀石墨置入一熱處理裝置內，俾使該粉末狀之石墨完全形成一蠕虫狀之石墨；將該蠕虫狀之石墨置入一第一成型裝置內，使該蠕虫狀之石墨形成一粗胚；將該粗胚置入一滲膠裝置內，其中，該滲膠裝置係具有一滲膠單元及一乾燥單元，透過該滲膠單元使該粗胚內部填滿一膠體，再利用該乾燥單元去除該粗胚內多餘之溶劑；以及將該填滿膠體之粗胚置入一第二成型裝置內，該第二成型裝置係具有至少一熱模壓單元，其中，該熱模壓單元對單一粗胚進行熱壓成型，及進行多層結構和複合強化之熱壓成型。
7. 如申請專利範圍第6項所述之複合柔性石墨量產製作方法，其中該加熱單元，係具有第一加熱部及第二加熱部。
8. 如申請專利範圍第7項所述之複合柔性石墨量產製作方法，其中該第一加熱部，係透過瓦斯加熱方式，對該粉末狀石墨 進行預熱動作及膨脹動作。
9. 如申請專利範圍第7項所述之複合柔性石墨量產製作方法，其中該第二加熱部，係以高溫隧道爐對該初始蠕虫狀石墨進行再加熱動作。
10. 如申請專利範圍第6項所述之複合柔性石墨量產製作方法，其中該乾燥單元，係具有廢氣回收之功能，藉以避免乾燥時廢氣汙染的情況。