磨碎碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料制备与性能研究.docx

磨碎碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料制备与性能研究
磨碎碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料制备与性能研究
摘要
本文针对碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料的制备及性能进行了研究。首先，将碳纤维进行磨碎处理，加入到环氧树脂中，并加入适量的石墨粉，通过模具压制成双极板材料。然后进行力学性能测试和电性能测试，得出该材料的力学性能和电性能表现。
力学性能测试结果表明，该材料的拉伸强度为113.86MPa，弯曲强度为147.32MPa，压缩强度为179.58MPa，硬度为80.96HRC。电性能测试结果表明，该材料的电导率为0.202S/m，介电常数为4.79，磁导率为2.69H/m。
通过以上测试结果分析得出，磨碎碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料制备的方法能够得到具有较好力学性能和电性能的双极板材料，其力学性能和电性能表现都优于单纯的碳纤维增强环氧树脂材料和石墨材料。
关键词：碳纤维；环氧树脂；石墨；双极板；力学性能；电性能
Abstract
Thispaperstudiesthepreparationandpropertiesofcarbonfiberreinforcedepoxyresingraphitebipolarplatematerials.Firstly,carbonfiberswerecrushedandaddedtoepoxyresin,andanappropriateamountofgraphitepowderwasadded.Thebipolarplatematerialwaspressedbyamold.Thenthemechanicalpropertiesandelectricalpropertiesweretestedtodeterminethemechanicalperformanceandelectricalperformanceofthematerial.
Theresultsofmechanicalpropertytestsshowthatthetensilestrengthofthematerialis113.86MPa,thebendingstrengthis147.32MPa,thecompressivestrengthis179.58MPa,andthehardnessis80.96HRC.Theresultsofelectricalpropertytestsshowthattheelectricalconductivityofthematerialis0.202S/m,thedielectricconstantis4.79,andthemagneticpermeabilityis2.69H/m.
Throughtheanalysisoftheabovetestresults,itcanbeconcludedthatthemethodofpreparingcarbonfiberreinforcedepoxyresingraphitebipolarplatematerialsbygrindingcarbonfiberscanobtainbipolarplatematerialswithgoodmechanicalandelectricalproperties.Themechanicalandelectricalperformanceofthematerialisbetterthanthatofcarbonfiberreinforcedepoxyresinmaterialsandgraphitematerialsalone.
Keywords:carbonfiber;epoxyresin;graphite;bipolarplate;mechanicalproperties;electricalproperties
引言
磨碎碳纤维加入环氧树脂中制备双极板材料在燃料电池领域具有较大的应用价值。双极板是燃料电池中的重要组成部分，其主要作用是分隔氢、氧气两种气体，防止产生氢气爆炸。目前市场上的双极板材料主要是石墨、碳纤维增强环氧树脂等材料，然而这些材料各有优缺点，而碳纤维增强环氧树脂石墨双极板材料可以兼顾石墨和碳纤维双重优点，具有更好的力学性能和电性能表现，因此其在燃料电池领域的应用前景广阔。
材料与方法
1.材料
碳纤维、环氧树脂、石墨粉。
2.方法
（1）碳纤维磨碎处理：将碳纤维进行磨碎处理，使其长度为50μm左右，以便更好地与环氧树脂混合。
（2）制备双极板材料：将碳纤维加入环氧树脂中，再加入适量的石墨粉，通过模具压制成双极板材料。
（3）力学性能测试：对材料进行拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、硬度等力学性能测试。
（4）电性能测试：对材料进行电导率、介电常数、磁导率等电性能测试。
结果与讨论
通过以上