石墨双极板的工艺流程主要包括以下几个步骤:
插层处理与膨胀石墨制备
将鳞片石墨进行插层处理,并在高温下瞬时膨化得到膨胀石墨。
板材预压
膨胀石墨进行预压成不同密度的板材。
树脂浸渍
在含有树脂的低粘度有机溶剂中进行压力或真空浸渍。
溶剂蒸发与固化成型
将经过表面处理的板材在烘箱中加温蒸发除去溶剂,在真空条件下模压出流场并固化成型双极板。
混合与混炼
基体树脂与助剂定量预混合后,再与石墨填料混合,通过高混机、捏合机、螺杆挤出机完成充分混合混炼,得到双极板模塑粉。
模具加热与模压
使用金属模具,对模具加热并控温在150-170℃,将双极板模塑粉均匀分布在模具内,模压时间60-90秒,成型周期120-150秒。
脱模与表面处理
脱模后,将中间体置入两层表面抛平的金属平板内,得到石墨双极板。
碾压成型
通过多层平板碾压法或单层平板接连碾压法,将柔性石墨限制成板材,并进行加热烘干、焙烧和最终加压成型。
真空限制与浸渍处理
将低密度柔性石墨板限制成高密度板,并印上相应的流道结构,然后在真空状况下进行浸渍处理。
热压整平与表面处理
真空限制后的板材进行热压整平,并进行丝网印刷涂胶和双极板粘接处理。
切割与卷取
最后通过切刀切割并进行卷取,得到成品石墨双极板。
这些步骤涵盖了从石墨原材料的处理到最终双极板成品的制备过程,确保了石墨双极板的高性能和机械强度。建议在实际生产中,根据具体需求和设备条件,选择合适的工艺流程和参数,以获得最佳的产品质量。
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