用于燃料电池气体扩散层的碳纤维布制造技术

一种用于燃料电池气体扩散层的碳纤维布，其特征在于：由聚丙烯睛（ＰＡＮ）纤维经预氧化炉３００℃温度预氧化后制成预氧化纤维；再经传统工艺制成预氧化纤维布，厚度为０．６０ｍｍ，由双纱构成粗细为０．４４５ｍｍ～０．４５０ｍｍ的纵纱和双纱构成的粗细为０．４４５ｍｍ～０．４５０ｍｍ横纱，纵纱密度为１５．７～１７．７根／ｃｍ，横纱密度为１５．４根／ｃｍ；再经二次碳化得到碳纤维布，目付重量为８０～１７０ｇ／ｍ↑［２］；厚度为０．２０～０．３０ｍｍ；密度为０．３６２～４００ｇ／ｃｃ；含碳量为９９．５％；层间剪切力为５．０ｍｐａ；接伸强度为１９２．５；拉伸模量２６．６Ｍｎ／ｃｍ↑［２］（ｍｓｉ）。挠曲强度为５０Ｍｐａ，弯曲模量为７．５Ｇｐａ。制成的碳纤维布达到最佳化和表面平滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维复合材料制造领域， 一种用于燃料电池气体扩 散层的碳纤维布。
技术介绍
气体扩散层材料在电极中起着支撑催化剂层、稳定电极结构的作 用，还为电极反应提供燃料气体通道、电子通道和排水通道，不同的扩散层材 料对于电极的结构、制造工艺和性能的影响也各不相同。碳纤维纸(碳纸)、碳 布、非织造布及碳黑纸等是常用的几种电极材料。目前气体扩散层有使用碳纸，也有使用碳布材料的。它们不仅有均匀的多 孔质薄层结构，导电性好，化学稳定性和耐热性好、且表面平整可减少电池内部接触电阻。在国外加拿大Ballard、德国SGL、日本东丽等公司都有工业化的 碳纸和碳布生产。一般的，高分子电解质型燃料电池(以下用PEFC表示)的电解质膜-电极 接合体(以下用MEA表示)由高分子电解质膜及夹住高分子电解质膜的一对电 极构成.电极由催化剂层和气体扩散层构成，催化剂层与高分子电解质膜接触， 气体扩散层具有与催化剂层连接的疏水层。用备有气体通路的隔板将MEA从其 外侧的两面夹持，和为了防止气体泄漏的密封材料一起，通过以一定的压力连 接，构成PEFC的单电池。在隔板上形成反应气体(燃料气体或氧化剂气体)的从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料电池气体扩散层的碳纤维布，其特征在于：由聚丙烯睛（ＰＡＮ）纤维经预氧化炉３００℃温度预氧化后制成预氧化纤维；经过卷曲切丝后，制成毛条，再经纺织工艺制成纱线后，织成纵纱和横纱交叉的预氧化纤维布，厚度为０．４０～０．６０ｍｍ，制作使用由双纱构成粗细为０．４４５ｍｍ～０．４５０ｍｍ的纵纱和双纱构成的粗细为０．４４５ｍｍ～０．４５０ｍｍ横纱制成，纵纱密度为１５．７～１７．７根／ｃｍ，横纱密度为１５．４根／ｃｍ；将预氧化纤维布进行蒸煮热处理；然后进入碳化炉进行５００℃温度的第一步碳化；再进入碳化炉进行１０００℃的第二步中温碳化；最后进入碳化炉进行１５００℃高温碳化得到碳纤维布；碳纤维布目付重...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程显军，
申请(专利权)人：程显军，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]