Grafít tvípólaplataer lykilþáttur sem notaður er í rafefnafræðilegum búnaði eins og eldsneytisfrumum og rafgreiningartækjum, oftast úr hágæða grafítefnum. Hann gegnir mikilvægu hlutverki í rafefnafræðilegum viðbrögðum, aðallega notaður til að leiða straum, dreifa viðbragðslofttegundum (eins og vetni og súrefni) og aðskilja viðbragðssvæði. Vegna þess að báðar hliðar hans snertast við anóðu og katóðu samliggjandi einstakra frumna og mynda „tvípóla“ uppbyggingu (önnur hliðin er flæðisvið anóðu og hin hliðin er flæðisvið katóðu), er hann kallaður tvípólaplata.
Uppbygging tvípóla grafítplötu
Grafít tvípólarplötur samanstanda venjulega af eftirfarandi hlutum:
1. FlæðissviðYfirborð tvípóluplötunnar er hannað með flóknu flæðisviðsbyggingu til að dreifa hvarfgasinu (eins og vetni, súrefni eða lofti) jafnt og losa myndað vatn.
2. Leiðandi lagGrafítefnið sjálft hefur góða leiðni og getur leitt straum á skilvirkan hátt.
3. ÞéttisvæðiBrúnir tvípólaplata eru venjulega hannaðar með þéttiefni til að koma í veg fyrir gasleka og vökvainnstreymi.
4. Kælirásir (valfrjálst)Í sumum afkastamiklum forritum geta kælirásir verið hannaðar inni í tvípóluplötunum til að stjórna rekstrarhita búnaðarins.
Virkni tvípóla grafítplata
1. Leiðandi virkni:
Sem rafskaut í rafefnafræðilegum búnaði ber tvípólaplata ábyrgð á að safna og leiða straum til að tryggja skilvirka raforkuframleiðslu.
2. Gasdreifing:
Með hönnun flæðisrásar dreifir tvípólaplatan hvarfgasinu jafnt í hvatalagið og stuðlar að rafefnafræðilegri viðbrögðum.
3. Aðskilnaður viðbragðssvæða:
Í eldsneytisfrumu eða rafgreiningartæki aðskilja tvípólar plötur anóðu- og katóðusvæðið og koma í veg fyrir að lofttegundir blandist saman.
4. Varmadreifing og frárennsli:
Tvípólarplötur hjálpa til við að stjórna rekstrarhita búnaðarins og losa vatn eða aðrar aukaafurðir sem myndast við viðbrögðin.
5. Vélrænn stuðningur:
Tvípólarplötur veita himnurafskautinu uppbyggingu og tryggja þannig stöðugleika og endingu búnaðarins.
Af hverju að velja grafít sem tvípóla plötuefni?
Efniseiginleikar grafít tvípólaplata
●Mikil leiðni:
Rafviðnám grafíts er aðeins 10-15 μΩ.cm (betra en 100-200 μΩ·cm aftvípólaplata úr málmi).
●Tæringarþol:
Næstum engin tæring í súru umhverfi eldsneytisfrumna (pH 2-3) og endingartími þeirra getur náð meira en 20.000 klukkustundum.
●Léttleiki:
Þéttleikinn er um 1,8 g/cm3 (7-8 g/cm3 fyrir tvípóla málmplötu), sem er gagnlegt til að draga úr þyngd í ökutækjum.
●Eiginleikar gashindrunar:
Þétt uppbygging grafíts getur á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir vetnisinnstreymi og hefur mikla öryggi.
●Einföld vinnsla:
Grafítefni er auðvelt í vinnslu og hægt er að aðlaga flóknar flæðisrásarhönnun og stærðir eftir þörfum.
Hvernig eru tvípólar grafítplötur framleiddar?
Framleiðsluferlið ágrafít tvípólaplatafelur í sér eftirfarandi:
●Undirbúningur hráefnis:
Notið náttúrulegt grafít eða gervigrafítduft með mikilli hreinleika (>99,9%).
Bætið plastefni (eins og fenólplasti) við sem bindiefni til að auka vélrænan styrk.
●Þjöppunarmótun:
Blandaða efnið er sprautað í mót og þrýst við hátt hitastig (200-300℃) og háan þrýsting (>100 MPa).
●Grafítiseringarmeðferð:
Upphitun í 2500-3000 ℃ í óvirku andrúmslofti veldur því að kolefnislaus frumefni gufa upp og mynda þétta grafítbyggingu.
●Vinnsla hlaupara:
Notið CNC vélar eða leysigeisla til að skera út slangurlaga, samsíða eða fléttaðar rásir (dýpt 0,5-1 mm).
●Yfirborðsmeðferð:
Gegndreyping með plastefni eða málmhúð (eins og gulli, títaníum) dregur úr snertimótstöðu og bætir slitþol.
Hver eru notkunarsvið tvípóla grafítplata?
1. Eldsneytisfruma:
- Próteindaskiptihimnu eldsneytisfrumur (PEMFC)
- Fastoxíðeldsneytisfruma (SOFC)
- Bein metanól eldsneytisfruma (DMFC)
2. Rafgreiningartæki:
- Vetnisframleiðsla með vatnsrafgreiningu
- Klór-alkalí iðnaður
3. Orkugeymslukerfi:
- Flæðisrafhlöðu
4. Efnaiðnaður:
- Rafefnafræðilegur hvarfefni
5. Rannsóknir á rannsóknarstofu:
- Þróun frumgerða og prófanir á eldsneytisfrumum og rafgreiningartækjum
Samantekt
Grafít tvípólar plötureru kjarnaþættir rafefnafræðilegra tækja eins og eldsneytisrafhlöður og rafgreiningartækja og hafa margvísleg hlutverk eins og leiðni, gasdreifingu og aðskilnað hvarfsvæða. Með þróun hreinnar orkutækni eru tvípólar grafítplötur í auknum mæli notaðar í nýjum orkutækjum, orkugeymslukerfum, efnafræðilegri vetnisframleiðslu og öðrum sviðum.
Birtingartími: 31. mars 2025