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膨胀石墨板制备工艺流程是什么?

作者:http://www.dgshimozhipin.com 发布时间:2023-09-02 15:34:41

      天然石墨材料膨化处理-柔性石墨板制备-模压柔性石墨板制备单极板-真空浸渍树脂处理-热压整平极板-丝网印刷涂胶-双极板粘接处理-极板切边。其中柔性石墨板的制备、真空约束、浸渍处理是整个制备进程核心。
①胀大石墨板制备进程
    选用天然鳞片石墨材料制备,经过强酸氧化在石墨层间构成化合物,保存石墨原有连续相的结构基础上增加了石墨层间间隔,改变原有石墨的某些特性,构成一种具有优秀柔软性和回弹性的物质。
    制备胀大石墨的关键在于层间化合物的生成,而在天然鳞片石墨在化学氧化进程中,石墨边沿区域和层间区域是一同进行的。前期把原猜中剩余的矿物质除去,确保满足的纯度,杂质会引起石墨晶格缺点和位错等的状况呈现,影响导电性。
    一般石墨粒度太大,表现出层间化合物构成不行充分;石墨粒度过小将会导致石墨边沿氧化过快,不利于层间化合物的构成,经过挑选的石墨粒度目数通常在80-200目左右。
    在将插层剂与鳞片石墨按份额混合均匀且反应充分,经过插层剂控制层间化合物的生成,减少边沿化合物的生成,然后抵达胀大效果。常用的插层剂有硝酸、硫酸、高锰酸钾等。待石墨氧化反应充分后,经过脱酸、水洗、单调等工序,将剩余的插层剂去除洁净,一同增加相应的抗氧化剂,防止石墨在高温条件下氧化。将单调后的石墨放置800-1200℃下进行高温膨化,使石墨层间化合物快速分解,并利用分解产生的推力将层距离拉大,最终形状蠕虫状的石墨条,长度可达1-2cm。
②真空约束
    将低密度柔性石墨板约束成高密度板,并印上相应的流道结构,这是约束成型的主要内容。柔性石墨在低密度状况呈疏松状况,内部存在许多空隙的空泛且充满了气体。在约束的进程中,为了尽可能减少因内部气体集合而造成的鼓包现象,应尽可能在真空状况下进行约束成型。
③浸渍改性处理
    当柔性石墨板密度很低时,板材内部存在着大量的半关闭孔洞,乃至存在一些很大的空泛。当成型压力抵达100MPa时,柔性石墨板密度可达1.5g/cm3乃至更高,利用扫面电镜可观察到外表结构和揭开后的层状结构,发现其外表比较滑润,只有很小的缝隙,半关闭孔显着减少,气密性得到显着改进。
    其内部依然存在各种纤细孔隙,这些孔隙依然直接影响板子的气密性;另一方面,紧靠蠕虫石墨之间的互相咬合难以承受结构的抗弯强度,很简单导致裂纹、撕毁和破坏性的损坏。为此,需求比选用浸渍注胶的工艺改进极板的密封功能和机械功能。
    将已成型的柔性双极板放置真空浸渍灌中,一同按份额制作好需求浸渍注胶的树脂溶液;进行真空抽取,待罐内压力抵达设定值后停止抽真空并开启浸渍液阀门,抵达设定液位关闭输液阀门,一同进行加压浸渍,压力设定在1.5MPa左右。浸渍时间由浸渍剂类型而定,待浸渍完成后,将压力降至2.0bar,初步回液阀门将浸渍液压回储液罐。紧接对石墨板进行清洗、烘干及固化处理。