تحلیل تجربی رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی کامپوزیتی در پیل های سوختی پلیمری

Authors

  • القار عبدالهی دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
Abstract:

صفحات دوقطبی یکی از اجزای اصلی پیل سوختی پلیمری است. در این مقاله رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی کامپوزیتی بررسی و با معیار دپارتمان انرژی مقایسه شده است. تمام نمونه­ها با روش ریخته­گری تحت فشار و تحت پرس گرم تهیه شدند. برای ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی از پودر رزین فنولیک به­عنوان زمینه کامپوزیت استفاده شد. به منظور افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه، از الیاف کربن و پارچه کربنی به­عنوان تقویت­کننده استفاده شد. با بکارگیری پودر گرافیت در ساختار کامپوزیت میزان رسانایی الکتریکی نمونه­ها نیز بررسی شد. به منظور بررسی رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی، نمونه­ها با درصدهای وزنی مختلف رزین فنولیک تولید و مورد آزمایش­­ قرار گرفت. استحکام خمشی نمونه‌ با 20% وزنی رزین، برابر  MPa05/23 اندازه­گیری شد که 7% از معیار Department of  Energy (دپارتمان انرژی) کمتر است. با افزودن 2% وزنی رزین، استحکام خمشی 11% از معیار DOE بیشتر شد. در کامپوزیت با 20% وزنی رزین استحکام ضربه­ی نمونه­ها به طور چشم­گیری نسبت به معیار DOE افزایش یافت. برای افزایش رسانایی الکتریکی نمونه­ها، پودر گرافیت فرآوری شد. ریخت­شناسی نمونه­ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. تصاویر SEM نشان می­دهند که فرآوری پودر گرافیت باعث بزرگتر شدن صفحات مولکولی گرافیت شده و رسانایی الکتریکی سطحی نمونه­ها را افزایش می‌دهد. در نهایت، نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی رزین، باعث افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه­ی صفحات دوقطبی کامپوزیتی شده و میزان هدایت الکتریکی سطحی آنها را نسبت به معیار DOE کاهش می‌دهد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

رسوب‌دهی الکتریکی پوشش نیکل- مولیبدن بر فولاد زنگ‌نزن جهت استفاده به‌عنوان صفحات دوقطبی پیل سوختی پلیمری

Stainless steel bipolar plates are preferred choice for use in Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs). However, regarding the working temperature of 80 °C and corrosive and acidic environment of PEMFC, it is necessary to apply conductive protective coatings resistant to corrosion on metallic bipolar plate surfaces to enhance its chemical stability and performance. In the present study...

full text

بررسی رفتار انتقال آب در پیل سوختی غشا پلیمری

در این مطالعه، یک مدل دو بعدی و دو فازی پیل سوختی غشا پلیمری به منظور بررسی رفتار انتقال و تغییر فاز آب توسعه داده شده و روش­های مختلف انتقال آب شامل پخش، جابجایی و درگ الکترو - اسمزیک در داخل غشا و تغییر فاز آب در لایه پخش گاز کاتد ارزیابی و تحلیل شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، ممنتم، بقا اجزا و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت کوپل، با یک مد...

full text

ساخت و تحلیل صفحات دوقطبی کامپوزیتی با گرافیت انبساط یافته جهت افزایش هدایت الکتریکیِ پیل‌های سوختی

صفحات دوقطبی از پرکاربردترین و اجزای اصلی یک پیل سوختی پلیمری است. در این مقاله ابتدا صفحات دوقطبی کامپوزیتی طبق استاندارد دپارتمان انرژی (DOE) ساخته شده و سپس میزان هدایت الکتریکی و رفتار مکانیکی آنها تعیین و بررسی شده است. صفحات دوقطبی کامپوزیتی به روش ریخته‌گری تحت‌فشار و حرارت ساخته شدند. برای ساخت این صفحات از رزین فنولیک به‌عنوان زمینه کامپوزیت، از گرافیت انبساط یافته جهت افزایش هدایت الک...

full text

ساخت صفحات دو قطبی برای استفاده در پیل های سوختی پلیمری، با استفاده از کامپوزیت های پلیمری رسانا

صفحات دو قطبی در پیل سوختی در وزن و حجم و در نتیجه، هزینه های اقتصادی پیل بیشترین نقش را ایفا می کنند. در ابتدا بخاطر نیاز مبرم ساختار پیل سوختی به رسانائی این صفحات، از فلزات و یا گرافیت، استفاده می شد. با توجه به پدیده های خوردگی و هزینه های بالا و همچنین رشد صنعت پلاستیک استفاده از کامپوزیت ها در ساخت صفحات متداول گشت. در این مقاله ساخت صفحات دوقطبی توسط کامپوزیت های ترموپلاست مورد بررسی ق...

full text

تحلیل عملکرد سامانه پیل سوختی غشا پلیمری در خودرو

در این مطالعه، یک نوع پیل سوختی غشا پلیمری برای کاربرد در خودرو تحلیل گردیده و در این راستا متغیرهای اثر گذار بر عملکرد پیل از قبیل درصد رطوبت، نرخ جریان، دما و فشار گازهای ورودی و همچنین مدیریت آب و حرارت که از چالش‌های اصلی این پیل‌ها می‌باشد، بررسی شده است. بدین منظور، معادلات پیوستگی، مقدار حرکت ، بقا اجزای، انرژی و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل به صورت الگوی ت...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 47  issue 3

pages  149- 158

publication date 2017-11-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023