石墨复合双极板辊压预成型工艺

张子聪, 郑俊生, 姚东梅, 孟晓敏, 李成欣, 明平文

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (06) : 210-217.

石墨复合双极板辊压预成型工艺

  • 张子聪, 郑俊生, 姚东梅, 孟晓敏, 李成欣, 明平文
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摘要

石墨复合双极板因其优良的导电性和耐腐蚀性在燃料电池领域受到广泛关注,传统的石墨复合双极板模压成型方法存在效率低、操作复杂等问题,因此本工作提出了一种将石墨/树脂混合粉料通过辊压机轧制成预成型板,然后快速模压成型,以简化工艺操作并提升效率的预成型工艺方案。并通过优化辊压参数和添加辅助黏结剂,解决了预成型板压实不足和结构缺陷等问题,提升了工艺的可靠性和材料利用率。结果表明:温度的提升和辊距的减小均可以提升预成型板的压实密度,添加PTFE作为辅助黏结剂能够有效改善辊压过程中的缺陷,但过量添加会对导电性和气密性产生负面影响,其最优添加比例为5%(质量分数)。与传统的直接模压成型相比,通过该方案制备的双极板尽管面内电导率略有下降,但抗弯强度提高14.2%,制备周期缩短至原来的42.9%,显著提升生产效率。

关键词

石墨复合双极板 / 辊压 / 工艺参数 / 效率

中图分类号

TM911.4 / TB332

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张子聪, 郑俊生, 姚东梅, 孟晓敏, 李成欣, 明平文. 石墨复合双极板辊压预成型工艺. 材料工程. 2025, 53(06): 210-217

基金

国家科技部重点研发计划项目(2023YFB4006303)

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