莰烯基冷冻浇注成型法制备定向通孔氧化铝陶瓷

由莰烯、氧化铝、Texaphor 963组成的陶瓷料浆,在温度梯度的诱导下,用冷冻浇注成型法制备了氧化铝陶瓷坯体,经干燥、烧结后,制备出了高孔隙率、高强度的定向通孔氧化铝陶瓷.通过扫描电镜观察其孔结构,并对其孔隙率、抗压强度和收缩率进行分析测试.结果表明:料浆的固体含量和烧结温度显著影响试样的气孔率、抗压强度和收缩率;...     

中间相炭微球(MCMB)水基浆料的流变性

研究了固相含量、混合方式、分散剂种类及加入量、粉料加入方式及除气处理方式等因素对中间相炭微球(MCMB)水基浆料黏度和稳定性的影响.结果表明:浆料黏度随固相含量的增加而增加;球磨比搅拌有利于降低浆料黏度并提高稳定性;Darvan-821A分散剂的分散效果比Tween80好;球磨浆料的最大固相含量为60.06%,而搅拌浆料为53.00%;循环水真空泵比旋片式真空泵有利于浆料的低黏度和稳定.     

莰烯基冷冻浇注成型法制备Al_2O_3多孔陶瓷

采用莰烯基冷冻浇注成型工艺制备了氧化铝定向贯通直孔结构的多孔陶瓷。借助DNJ-1型旋转式粘度计、扫描电子显微镜、显气孔率容重测试仪等表征方法,研究了固含量对料浆粘度的影响、坯体升华干燥行为随时间变化的影响、固含量与孔隙率的关系以及氧化铝多孔陶瓷孔的方向和断面显微结构。结果表明:在固含量为10~50vol%范围内的料浆,经冷冻干燥,在1650℃下烧成,制备出了平均孔径在10~50μm、气孔率在14%~78%、固含量为10vol%时,抗压强度高达15.6 MPa的氧化铝定向贯通直孔结构的多孔陶瓷,并且固含量与孔隙率呈线性关系。     

PEMFC双极板材料及其工艺

概述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的发展历史,指出双极板不但影响电池组的性能,而且直接影响电池组的成本,成为PEMFC产业化的阻碍。综述了PEMFC双极板常用的材料和制备工艺,着重介绍了目前已经进入小规模商业化生产的复合材料双极板的原材料和先进制备工艺。     

中间相碳微球/石墨材料燃料电池双极板的研究

研究了采用中间相碳微球(MCMB)/石墨复合材料,通过常温模压成型、1 000℃埋碳碳化烧结工艺制备双极板;研究了不同MCMB加入量对压缩强度、弯曲强度和电阻率的影响,结果表明有更佳的综合性能,其制造成本低、效率高,抗压强度＞152 MPa,抗弯强度＞40 MPa,电阻率＜30μΩ·m,满足燃料电池苛刻工作条件和性能上的要求.     

PF/MCMB/石墨/CF复合材料燃料电池双极板的研制

针对目前机加工燃料电池石墨双极板、金属双极板的不足,研究了采用酚醛树脂(PF)、中间相碳微球(MCMB)、石墨和碳纤维(CF)为原料通过模压成型、渗碳烧结工艺制备复合材料双极板。结果表明,所研制的复合材料双极板具有更佳的综合性能,其制造成本低、效率高,碳元素含量达95%,压缩强度大于100MPa,弯曲强度大于30MPa,体积电阻率小于50×10-6Ω·m,所组装的单电池能满足燃料电池苛刻工作条件和性能上的要求。     

高致密氧化镁陶瓷的凝胶注模成型

探讨了高致密氧化镁陶瓷水基凝胶注模成型工艺,研究了预烧处理温度对原料的水化活性、粒度及比表面积的影响;同时研究了预烧处理温度、分散剂及固含量等对MgO陶瓷浆料流变学性能的影响。通过DSC-60A热分析仪对MgO陶瓷素坯进行热分析,制定了合适的烧结制度;用SSX-550观察了烧结体的微观形貌。结果表明,MgO粉体随着预烧处理温度的升高,水化活性降低,粒度增大,比表面积降低。在1 350℃处理后的MgO粉活性最低,当分散剂的加入量为3%时,可制备出固含量为54%、黏度低于200mPa.s的流动性良好的稳定浆料。MgO烧结体的密度可达到理论密度的98.32%,且烧结体宏观无缺陷,微观结构均匀致密。     

凝胶注模法制备质子交换膜燃料电池双极板

以中间相炭微球为原料,采用凝胶注模法制备中间相炭微球(MCMB)基质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板。研究了分散剂、固含量和混合方式对浆料的影响以及固含量与素坯和烧结体的密度、抗弯强度的关系。结果表明:采用凝胶注模工艺,可以制备带复杂流道的中间相炭微球基双极板,且制品无缺陷,成品率高;当固含量的体积百分数从47.17%增加到58.82%时,相应的抗弯强度则从8.5MPa降低到5.8MPa;烧结后的炭制品当固含量的体积百分数从50%增加到80%时,相应的抗弯强度从11.5MPa增加到19.6MPa。     

中间相炭微球浆料凝胶反应动力学

以自由基聚合反应动力学原理为基础,研究中间相炭微球水基浆料凝胶反应动力学。考察了引发剂用量、催化剂用量、模具温度和单体浓度对凝胶反应的影响。结果表明,当引发剂初始浓度小于或等于10.96 mmol/L,中间相炭微球水基浆料的凝胶反应时间和诱导时间与引发剂初始浓度的-1/2成正比;当引发剂初始浓度大于10.96 mmol/L时,凝胶反应时间和诱导时间为常数。在引发剂加入量足够的情况下,随着模具温度的升高,诱导时间大大缩短,凝胶反应时间基本不变;凝胶反应时间和诱导时间都随单体浓度的增加而减少,与催化剂的加入量无关。