質子交換膜燃料電池用碳纖維紙的性能優化.pdf

1、本文以酚醛樹脂為粘合劑，中間相瀝青粒子為添加劑，通過浸漬、模壓、碳化、石墨化工藝將一種廉價的國產碳纖維紙原紙制成氣體擴散層使用的碳纖維紙，表征了所得碳纖維紙的厚度、密度、孔隙率、透氣性、電阻率和拉伸強度等主要性能，分析了產品的表面形態和晶體結構，探討了中間相瀝青提高碳纖維紙導電性和拉伸強度的作用機理。將所得碳纖維紙進行了憎水處理，表征了其憎水性能。 研究結果表明，模壓工藝、碳化方法及熱處理溫度直接影響產品的結構和性能。中間相瀝青

2、粒子在提高導電性和拉伸強度的同時，較好地保持了碳纖維紙的孔隙率和透氣性。 所得最佳模壓工藝條件為：溫度130～150℃，壓力3.5～4.5MPa，時間20～30min。碳化時，于300℃恒溫20min有利于提高碳纖維紙的拉伸強度。當中間相瀝青粒子的添加量達到15～20％時，所得碳纖維紙的性能為：厚度0.21～0.23mm；密度～0.50gcm-3；孔隙率～70％；透氣性～30mmH2O(氣量流速為600mLmin-1)；電阻率0