科技作品 二等獎(jiǎng)
作品簡(jiǎn)介：
本作品研究從導(dǎo)電填料和粘結(jié)劑的篩選以及成型方法和工藝的設(shè)計(jì)入手，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以價(jià)廉質(zhì)輕的膨脹石墨為導(dǎo)電填料、苯并噁嗪樹(shù)脂為粘結(jié)劑，采用簡(jiǎn)單的干法混合方式，在特定的成型條件下，獲得的復(fù)合雙極板的彎曲強(qiáng)度達(dá)到54 MPa，表面電導(dǎo)率達(dá)到258 S/cm，氣體滲透率為8*10-7cm3cm-2s-1，不但超過(guò)了美國(guó)能源部對(duì)復(fù)合雙極板的性能要求（導(dǎo)電率>100 S/cm、強(qiáng)度>50 MPa和氣體滲透率<2*10-6cm3cm-2s-1），而且密度僅為1.5 g/cm3，遠(yuǎn)低于石墨雙極板密度1.9 g/cm3，從而使得有限容積內(nèi)雙極板重量大大降低。
創(chuàng)新點(diǎn)：
（1）針對(duì)雙極板的性能與成本要求，在對(duì)導(dǎo)電填料和粘結(jié)劑進(jìn)行大量篩選的基礎(chǔ)上，以價(jià)廉質(zhì)輕的膨脹石墨為導(dǎo)電填料，以強(qiáng)度大、粘結(jié)性好的苯并噁嗪樹(shù)脂為粘結(jié)劑，成功合成出了高性能的復(fù)合材料雙極板，且所獲雙極板重量輕、成本低。
（2）針對(duì)膨脹石墨/苯并噁嗪復(fù)合材料雙極板的模壓成型工藝，研究了樹(shù)脂含量、模壓溫度、模壓壓力以及模壓時(shí)間的影響，獲得了優(yōu)化的成型條件。
（3）針對(duì)膨脹石墨與苯并噁嗪樹(shù)脂密度相差巨大，干法混合存在不均勻性問(wèn)題，設(shè)計(jì)發(fā)明了一種新的混合裝置與方法，利用靜電原理，大大改善了兩種不同性質(zhì)材料混合的均勻度，且裝置簡(jiǎn)單高效，使雙極板生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境友好。
