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

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

القار عبدالهی، فرامرز آشنای قاسمی*، رسول عبداله میرزایی

مهندسی مکانیک تبریز، جلد ۴۷، شماره ۳، ص ۱۵۸-۱۴۹، پاییز ۱۳۹۶٫ (علمی- پژوهشی و ISC)

چکیده
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 نمونه­ ها با روش ریخته­ گری تحت فشار و تحت پرس گرم تهیه شدند. برای ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی از پودر رزین فنولیک به­ عنوان زمینه کامپوزیت استفاده شد. به منظور افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه، از الیاف کربن و پارچه کربنی به­ عنوان تقویت­ کننده استفاده شد. با بکارگیری پودر گرافیت در ساختار کامپوزیت میزان رسانایی الکتریکی نمونه­ ها نیز بررسی شد. به منظور بررسی رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی، نمونه­ ها با درصدهای وزنی مختلف رزین فنولیک تولید و مورد آزمایش­­ قرار گرفت. استحکام خمشی نمونه‌ با ۲۰% وزنی رزین، برابر  MPa05/23 اندازه­ گیری شد که ۷% از معیار Department of  Energy (دپارتمان انرژی) کمتر است. با افزودن ۲% وزنی رزین، استحکام خمشی ۱۱% از معیار DOE بیشتر شد. در کامپوزیت با ۲۰% وزنی رزین استحکام ضربه­ ی نمونه­ ها به طور چشم­گیری نسبت به معیار DOE افزایش یافت. برای افزایش رسانایی الکتریکی نمونه­ ها، پودر گرافیت فرآوری شد. ریخت­ شناسی نمونه­ ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. تصاویر SEM نشان می­ دهند که فرآوری پودر گرافیت باعث بزرگتر شدن صفحات مولکولی گرافیت شده و رسانایی الکتریکی سطحی نمونه­ ها را افزایش می‌دهد. در نهایت، نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی رزین، باعث افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه­ ی صفحات دوقطبی کامپوزیتی شده و میزان هدایت الکتریکی سطحی آنها را نسبت به معیار DOE کاهش می‌دهد.

کلمات کلیدی

پیل سوختی؛ صفحان دوقطبی؛ کامپوزیت؛ رفتار مکانیکی

وبسایت و دانلود

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشودفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*

11 + 10 =