今天文主要介紹下燃料電池氣體擴(kuò)散層的制造工藝。氣體擴(kuò)散層就是燃料電池電堆里面的一個(gè)核心材料，目前我們國家還是主要依靠進(jìn)口來解決氣體擴(kuò)散層這樣一個(gè)材料問題。氣體擴(kuò)散層總體來說，也是我們?nèi)剂想姵丶夹g(shù)發(fā)展里面一個(gè)卡脖子技術(shù)。我們必須要解決這樣一個(gè)技術(shù)，目前國內(nèi)已有部分院校和企業(yè)實(shí)現(xiàn)了碳纖維氣體擴(kuò)散層的小批量生產(chǎn)問題，但是國內(nèi)仍有很多院校和企業(yè)在探索碳纖維氣體擴(kuò)撒層的工藝和配方，這里就簡單介紹下碳纖維氣體擴(kuò)散層實(shí)驗(yàn)室制備時(shí)常用的工藝和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。
一 原材料和儀器準(zhǔn)備
1.1 原料：5-6毫米短切碳纖維（一般采用日本東麗公司的）
化學(xué)試劑：乙醇 分散劑：吐溫-80（或纖維素，甲基纖維素，羥甲基纖維素納），減水劑：FDN高效減水劑 分散劑：磷酸三丁脂 粘合劑：PVA 熱固型酚醛樹脂
1.2 儀器準(zhǔn)備
燒杯，數(shù)控超聲儀（AT-CS-20) AT-XW-3調(diào)頻式纖維解離器 AT-FCP-2抄片器 AT-HG鼓風(fēng)干燥箱 AT-FH復(fù)合留著平臺（浸膠輥壓機(jī)） AT-PGQ-3 熱壓平板干燥器 AT-TMF 高溫碳化爐
二 成型流程
2.1商品碳纖維（長度范圍：5-6mm ）→2.2去膠軟化（方法：乙醇加熱浸泡或使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
作用：用溶劑溶解纖維生產(chǎn)過程中添加的膠增加纖維的柔軟度和結(jié)合力）
→2.3纖維分散（試劑：陰離子，陽離子，或高分子分散劑。設(shè)備：AT-XW-3調(diào)頻式纖維解離器 操作：轉(zhuǎn)速5000轉(zhuǎn)/分 轉(zhuǎn)數(shù)：10000轉(zhuǎn)左右）AT-CS-20數(shù)控超聲儀超聲3-5分鐘+ →2.4纖維成型：將纖維溶液加入抄片器中，然后加入配置好的溶液和磷酸三丁脂溶液在抄片器底部加入轉(zhuǎn)移拖網(wǎng)，打開氣動(dòng)勻漿1分鐘→關(guān)閉勻漿靜置10秒→開啟放水閥放水→關(guān)閉放水閥開啟真空泵抽濾2分鐘→吸水濾紙轉(zhuǎn)移成型紙片→帶著轉(zhuǎn)移拖網(wǎng)放入烘箱干燥→2.5轉(zhuǎn)移到浸潤成型器加入酚醛樹脂浸漬10分鐘，排掉溶液打開真空抽濾5分鐘）
→2.6干燥（將浸潤后的碳紙干燥箱中干燥，干燥時(shí)間以紙樣含水率不高于10%為準(zhǔn)，不同克重紙樣干燥時(shí)間不同）浸潤后根據(jù)碳纖維用量和成紙的克重計(jì)算聚乙醇的留著率以留著率20%為宜。紙的總克重-碳纖維含量/紙的總克重。干燥后將紙樣放入加熱型平板干燥器進(jìn)行熱壓?！?.7后期處理（到此一張成型碳紙已經(jīng)成型，后面工序皆是成為氣體擴(kuò)散層的準(zhǔn)備）然后移入碳化爐中先200度左右溫度烘干2-3小時(shí)，然后再氮?dú)獗Ｗo(hù)下1500-2000度進(jìn)行
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