质子交换膜燃料电池双极板的研究

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键部件之一,直接影响到电池组的性能和成本。如何选用新材料及其工艺制备技术,大幅降低材料加工成本,是目前急需解决的关键问题之一,为此介绍了一种新型的低成本制备高性能双极板的方法。     

陶粒的“微泵”作用研究

本文对陶粒的毛细吸水与水分返还的“微泵”作用机理及其对混凝土结构形成和物理力学性能的影响进行了比较深入的探讨,较明确地解释了轻集料在各种条件下的吸水现象,提出了开口毛细管孔的分类分法,建议采用“自真空度”(或“吸水压力”)作为评定轻集料技术性能的参数,并提供了测试轻集料“自真空度”的试验装置和测试方法.而且通过试验证明,采用预先浸水的陶粒配制混凝土是完全可行的.     

水分对活性树脂与混凝土粘结性能的影响

本文通过试验研究分析了水分对活性树脂与砼的界面结合，树脂与砼的界面粘结强度，以及树脂与钢表面粘结的影响，说明水分对修复工程质量有很大的影响。     

对Hansen混凝土强度理论公式修正的设想

本文采用单位立方体固体材料中包含一个摆线旋转体形孔隙的强度组合模型来代替T.C.Hansen的单位立方体中包含一个圆球孔隙的强度模型,导得多孔固体材料的强度理论公式为R=R_0(1—1.4V_р~(2/3)),并通过电子计算机对此公式与Hansen公式和G.Wischer关于水泥石强度的经验公式进行了比较,结果表明,所得公式比Hansen公式更符合于Wischer经验公式,因此,更适宜用来估计水泥石和混凝土的强度。     

对Hansen混凝土强度理论公式修正的设想

本文采用单位立方体固体材料中包含一个摆线旋转体形孔隙的强度组合模型来代替T.C.Hansen的单位立方体中包含一个圆球孔隙的强度模型,导得多孔固体材料的强度理论公式为R=R_0(1—1.4V_р~(2/3)),并通过电子计算机对此公式与Hansen公式和G.Wischer关于水泥石强度的经验公式进行了比较,结果表明,所得公式比Hansen公式更符合于Wischer经验公式,因此,更适宜用来估计水泥石和混凝土的强度。     

陶粒的“微泵”作用研究

本文对陶粒的毛细吸水与水分返还的“微泵”作用机理及其对混凝土结构形成和物理力学性能的影响进行了比较深入的探讨,较明确地解释了轻集料在各种条件下的吸水现象,提出了开口毛细管孔的分类分法,建议采用“自真空度”(或“吸水压力”)作为评定轻集料技术性能的参数,并提供了测试轻集料“自真空度”的试验装置和测试方法.而且通过试验证明,采用预先浸水的陶粒配制混凝土是完全可行的.     

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。     

中间相碳微球(MCMB)素坯制备过程的研究

以Tween 80为分散剂,分别以丙烯酰胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体和交联剂,制备中间相碳微球(MCMB)浆料,采用凝胶注模工艺,制得高质量的素坯.研究了制备过程中的分散剂用量、成型温度的控制问题,并在理论上对这两个关键操作步骤进行简要的分析.     

载重子午线轮胎胎圈疲劳分析

利用Abaqus软件建立子午线轮胎的三维有限元模型,对胎体帘布反包端部裂纹扩展过程进行数值模拟.采用虚拟裂纹闭合技术计算裂纹扩展的应变能释放率,并对裂纹扩展寿命进行计算.研究结果表明,所建立的轮胎裂纹模型能有效地对轮胎胎圈疲劳破坏行为进行描述,并能较好地预测轮胎的疲劳寿命.     

质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板制备过程的研究

以中间相碳微球(MCMB)为原料,采用凝胶注模成型工艺,制得高质量的素坯.将素坯置于真空气氛中进行1600℃高温烧结制得符合PEMFC严格要求的双极板.简述了浆烧结过程温度的控制,通过测试素坯和烧结体的物理性能,研究了体积密度和抗弯强度及线收缩率与固相含量间的关系.