פרוטוקול לחשוף סיבי חשופות על פני השטח composite על ידי ביטול אזור עשיר שרף מוצג. הסיבים נחשפים במהלך ייצור של הפרדות צבע, לא על ידי טיפול פני שטח פוסט. לוחות על בסיס פחמן חשוף התערוכה מוליכות חשמלית גבוהה כיוון דרך-עובי, המאפיין מכנית גבוהה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
יישום ניסיוני של שיטת ייצור ללא הפרדות צבע חדשה: חשיפת סיבי חשופות על פני השטח Composite בשיטת שכבה רכה
במאמר זה
סיכום
תקציר
לוח דו קוטבי הוא רכיב מפתח פרוטון חילופי דלק תאים הממברנה (PEMFCs), זרימה סוללות ונדיום חמצון-חיזור (VRFBs). זה מרכיב רב תפקודי צריך מוליכות חשמלית גבוהה, גבוהה תכונות מכניות, פרודוקטיביות גבוהה.
בהקשר זה, ניתן ללא הפרדות צבע של שרף אפוקסי סיבי פחמן חומר אידיאלי כדי להחליף את הצלחת דו קוטבית גרפיט קונבנציונאלי, אשר מובילה לעיתים קרובות כשל קטסטרופי של המערכת כולה בגלל שלה פריכות הטבועה. אבל הפרדות צבע אפוקסי פחמן יש תכונות מכניות גבוהה והוא קל לייצר, מוליכות חשמלית בכיוון דרך-עובי הוא עני בגלל השכבה שרף-עשיר מתפתח על פני השטח שלו. לכן, ציפוי מבטל גרפיט המורחב אומצה לפתרון הבעיה מוליכות חשמלית. עם זאת, הציפוי גרפיט המורחב לא רק מגביר את עלויות הייצור אלא יש גם תכונות מכניות המסכן.
במחקר זה, הוכח שיטה לחשוף סיבים על פני השטח composite. ישנן שיטות רבות כיום זה יכול לחשוף סיבים על ידי טיפול פני שטח לאחר הזיוף של הפרדות צבע. שיטה חדשה, עם זאת, אינו מצריך טיפול פני שטח כי הסיבים נחשפים במהלך הייצור של הפרדות צבע. על ידי חשיפת סיבי פחמן חשופות על פני השטח, מוליכות חשמלית, חוזק מכני רב, הפרדות צבע הם עלה באופן דרסטי.
מבוא
לוח דו קוטבית is a רכיב מפתח רב תפקודי מערכות ההמרה אנרגיה ומערכות אחסון אנרגיה כגון תאי דלק וסוללות. הדרישות הפונקציונליות מפתח של צלחת דו-קוטבית הם כדלקמן: מוליכות חשמלית גבוהה בכיוון דרך-עובי כדי להפחית את תכונות מכניות ohmic-הפסד, גבוהה כדי לעמוד בפני לחץ הדחיסה גבוהה השפעות חיצוניות, ואני גבוהה פרודוקטיביות לייצור המוני.
בהשוואה של גרפיט, מתכות שאומצו כמקובל כמו חומרים עבור לוח דו קוטבי, אפוקסי סיב פחמן מרוכבים יש כוח מסוים גבוה יותר, נוקשות, אשר מציין כי ניתן להפחית במידה רבה המשקל של המערכת על ידי החלפת החומרים קונבנציונאלי צלחת דו קוטבי עם מרוכבים1. אולם, קונבנציונאלי אפוקסי פחמן מרוכבים יש מוליכות חשמלית המס....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. הכנת חומר
- הכנת חומר מרוכב
הערה: זהירות, נא להתייעץ עם כל גליונות נתונים גשמי בטיחות (MSDS) לפני השימוש. כמה מן הכימיקלים שמשתמשים בהם בשיטות האלה עשויים להיות רעילים ומסרטנים. ננו ייתכן מפגעים נוספים לעומת עמיתיהם בצובר. נא להשתמש כל נוהלי בטיחות המתאים בעת ביצוע ניסוי, כולל השימוש של פקדים הנדסה (fume הוד, הכפפות), ציוד מגן אישי (בטיחות משקפיים, כפפות, חלוק המעבדה, מכנסיים באורך מלא, נעליים סגורות).
הערה: בהתאם ליישום, הסוג של חיזוק סיבים יכולים להיות אחד או שילוב של הבאות: סיבים חד כיווני, בדים ארוגים, הרגשתי לא ארוגים, סיבים קצוצים.- סוג סיבים חד כיווני
- להשתמש ספוג טרום חומר מרוכב (prepreg), כפי שהוא הכי נ....
- סוג סיבים חד כיווני
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
דגימות מפוברק שנצפו באמצעות מיקרוסקופיית אלקטרונים סריקה (SEM) (איור 1). כי השכבה שרף-עשיר המכסה העליון של הסיבים הוא רק בעובי כמה מיקרומטר, תמונה מיקרוסקופית אופטי נצפתה בחלק העליון של הדגימה אינה הולמת תמונת SEM שנצפה על ידי הטיית הדגימה על ידי 5° מספק תמונת הנציגה יותר. בהשוואה של תערובות מפוברק על ידי הרגיל דחיסה דפוס, בעל פני השטח שלו מכוסים שרף, סיבי חשופות חשופים ללא פגמים כאשר תערובות מיוצרים בשיטת שכבה רכה. השיטה שכבה רכה היה ישים אל מתכת חד כיווני, .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
השיטה שכבה רכה מספק יתרונות משמעותיים בהשוואה עם שיטות קונבנציונליות, ועם עלות הייצור נמוכה יותר. שלושת סוגי תערובות המיוצרים בשיטת שכבה רכה מראים מאפיינים ייחודיים במונחים תכונות חשמליות, תכונות מכניות, חדירות גזים ומאפיינים אדהזיה.
מדידות המאפיין חשמל, שימש שיטה 4 נקודות בדיקה. ASR נמדדה 5 פעמים, הערך הממוצע נלקח כערך נציג על הצלחת דו קוטבית הזאת. בסך הכל חמישה לוחות דו קוטבית נמדדו, הערכים ASR המזערי והמרבי שימשו עבור שורת שגיאות.
מוליכות חשמלית בכיוון דרך-עובי מ.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים אין לחשוף.
תודות
מחקר זה נתמך על ידי האקלים שינוי מחקר ה-Hub של KAIST (מענק מס N11160012), מובילים זרים מחקר מכון גיוס התוכנית באמצעות קרן המחקר הלאומי של קוריאה במימון משרד המדע, ICT ותכנון העתיד (גרנט מס ' 2011-0030065), מובילים האנושי משאב לתוכנית ההכשרה של ניאו אזורי תעשייה דרך לאומי מחקר קרן של קוריאה (ב- NRF) במימון של משרד המדע, ICT ותכנון העתיד (מענק. לא. NRF-2016H1D5A1910603). אנו מעריכים מאוד את התמיכה שלהם.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פחמן חד כיווני / אפוקסי prepreg | SK כימיקלים | USN020 | משמש לייצור פחמן מרוכב חד כיווני |
| בד פחמן באריגה רגילה / אפוקסי prepreg | SK כימיקלים | WSN 1k | משמש לייצור בד פחמן מרוכב |
| בד פחמן באריגה רגילה | SK כימיקלים | C-112 | משמש לייצור בד פחמן מרוכב |
| לבד פחמן לא ארוג | Newell Newell | גרפיט הרגיש 3 מ"מ | משמש לייצור לבד פחמן מרוכב |
| מסוג שרף אפוקסי | SK Chemicals | K51 | משמש כמטריצה של האצטון המרוכב |
| 99.5% | Samchun | 67-64-1 | משמש לניקוי סיבי הפחמן והשכבות הרכות |
| שחרור עובש | ShinEtsu | KF-96 | משמש לציפוי התבנית |
| סרט שחרור | Airtech | A4000V | משמש כ תבנית דחיסה בשכבה רכה |
| N/A | N/A | מעובדת במעבדה. חומר: NAK80 | |
| מכבש חם | Hydrotek 100 | N / A | משמש להפעלת לחץ וחום |
| מיקרוסקופ אלקטרונים סורק | FEI Compnay | Magellan 400 | משמש לחקירת פני השטח של המרוכב |
מקורות
- Hwang, I. U., et al. Bipolar plate made of carbon fiber epoxy composite for polymer electrolyte membrane fuel cells. J Power Sources. 184 (1), 90-94 (2008).
- Avasarala, B., Haldar, P. Effect of surface roughness of composite bipolar plates on the contact resistance of a proton exchange membrane fuel cell. J Power Sources. 188 (1), 225-229 (2009).
- Yu, H. N., Lim, J. W., Kim, M. K., Lee, D. G.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
