بهینه سازی خواص و ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی پیل های سوختی پلیمری

در این پژوهش، ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی پلیمر/گرافیتی به روش قالب گیری داغ فشاری، به منظور استفاده در پیل های سوختی غشا پلیمری و بهینه سازی خواص به کمک طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار مینی تب مورد بررسی قرار گرفت. خواص فیزیکی، مکانیکی و الکتریکی صفحات دوقطبی کامپوزیتی ساخته شده با انجام آزمون های جذب آب، محاسبه چگالی، آزمون استحکام خمشی، مقاومت تماسی و رسانای الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت های انجام گرفته در طول این پژوهش حاکی از آن است که در صورت طراحی مناسب قالب، تامین دستگاه پرس گرم مناسب و رسیدن به دمای یکنواخت در سطوح قالب، تولید و ساخت صفحات دوقطبی با ضخامت کم و با کیفیت سطوح بسیار بالا توسط ترکیب کامپوزیتی پودری امکان پذیر است. پارامترهای فشار و زمان پخت به عنوان پارامترهای ورودی بهینه سازی در نظر گرفته شد و هدف بهینه سازی استحکام خمشی و مقاومت تماسی برای دستیابی به هدف گذاری سال 2020 دپارتمان انرژی آمریکا برای صفحات دوقطبی پیل های سوختی پلیمری است. نتایج بهینه سازی فشار 79/499 مگاپاسکال و زمان پخت 70 ثانیه را نشان می دهد که نمونه 12 به این حالت بهینه نزدیک بوده و پارامترهای استحکام خمشی و مقاومت تماسی آن به ترتیب53/91 مگاپاسکال و 10/57 میلی اهم در سانتی متر مربع می باشد. همچنین میزان جذب آب و رسانایی الکتریکی در راستای ضخامت به ترتیب 0/36 درصد و 27/22 زیمنس بر متر می باشد که مطابق با هدف گذاری دپارتمان انرژی آمریکا می باشد.