【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属于燃料电池气体扩散层制备，特别涉及一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、氢燃料电池因其具有高能量转换效率、清洁无污染等优势被认为是21世纪首选的发电技术，气体扩散层(gdl)作为其中关键部件，具有承载传导电子，传输气体及调节水热管理及重要支撑的作用。gdl按基底材质可分为碳纤维纸，碳纤维编织布，碳纤维无纺材料及碳布，其中碳纤维纸因具有柔韧性好、高孔隙率、高导电性等特点，并且在酸性环境中稳定，而被广泛应用于质子交换膜燃料电池中。
2、研究表明在平均孔隙率相同的情况下，孔隙率梯度变化的碳纸更有利于气体和水的传输。抄造工艺采用多种不同长度的碳纤维叠层铺放，不同长度的碳纤维互相穿插，建立孔隙度梯度，但效率低不利于产业化。也有采用多层无纺物层按孔径大小多次铺层建立孔隙度梯度，但碳纸本身厚度比较薄，采用多层铺贴工艺，单层厚度过薄，均匀度比较差，影响整体的质量。也有通过控制碳纸预制体上下表面温度差，从而通过改变树脂固化度的方式建立孔隙率梯度，但碳纸本身很薄，温度梯度效果不明显。
3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术的目的在于提供一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。
2、为了实现上述目的，本专利技术
3、s1：选取两种不同等效孔径的无纺毡作为原料，将两种无纺毡铺贴成双层结构；
4、s2：在两层无纺毡上分别涂布导电树脂浆料并干燥；
5、s3：对涂布了导电树脂浆料的无纺毡进行热压粘合；
6、s4：将粘合后的无纺毡碳化和石墨化后得到碳纤维纸。
7、进一步的，作为优选，所述s1中上层无纺毡的等效孔径为30-50μm，下层无纺毡的等效孔径为50-70μm。
8、进一步的，作为优选，所述s2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为10g/m2～100g/m2，下层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为30g/m2～200g/m2。
9、进一步的，作为优选，所述s2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料干燥的温度为50-100℃，干燥时间为1-5h，下层无纺毡涂布的导电树脂浆料干燥的温度为100-250℃，干燥时间为2-10h。
10、进一步的，作为优选所述s3中热压粘合的温度为100-200℃，压力为0.5-5mpa，热压时间为5-30min。
11、进一步的，作为优选，所述s4中碳化温度为900-1500℃，压力为0.1-0.5mpa。
12、进一步的，作为优选，所述s4中石墨化温度为1800-2500℃，压力为0.1-0.5mpa。
13、与现有技术相比，本专利技术的一个方面具有如下有益效果：
14、(1)本专利技术采用双层不同等效孔径的无纺毡作为原料，与多层铺贴技术相比厚度均匀性有保证，整体厚度也会更低，工艺成本更低，操作性会更加便捷，便于大规模实现；
15、(2)本专利技术采用不同树脂含量的导电树脂浆料涂布上下两层不同等效孔径无纺毡，采用不同的温度干燥、热压，与单纯控制碳纸预制体上下表面温度差影响树脂的固化度技术相比，采用固化度梯度、浓度梯度与等效孔径梯度系统的解决方案实现孔隙率梯度整体优化，增加了碳纸的透气性，提高了气体扩散层的水管理能力。
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1.一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述S1中上层无纺毡的等效孔径为30-50μm，下层无纺毡的等效孔径为50-70μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述S2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为10g/m2～100g/m2，下层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为30g/m2～200g/m2。
4.根据权利要求3所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述S2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料干燥的温度为50-100℃，干燥时间为1-5h，下层无纺毡涂布的导电树脂浆料干燥的温度为100-250℃，干燥时间为2-10h。
5.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述S3中热压粘合的温度为100-200℃，压力为0.5-5Mpa，热压时间为5-30min。
6.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所
7.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述S4中石墨化温度为1800-2500℃，压力为0.1-0.5Mpa。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述s1中上层无纺毡的等效孔径为30-50μm，下层无纺毡的等效孔径为50-70μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述s2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为10g/m2～100g/m2，下层无纺毡涂布的导电树脂浆料的树脂含量为30g/m2～200g/m2。
4.根据权利要求3所述的一种基于无纺毡的碳纤维纸的制备方法，其特征在于，所述s2中上层无纺毡涂布的导电树脂浆料干燥的温度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：石钧杰，盛江峰，谢波，严兵，王秋泽，
申请(专利权)人：江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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