ساخت و تحليل صفحات دوقطبي كامپوزيتي با گرافيت انبساط يافته جهت افزايش هدايت الكتريكيِ پيل‌هاي سوختي

صفحات دوقطبي از پركاربردترين و اجزاي اصلي يك پيل سوختي پليمري است. در اين مقاله ابتدا صفحات دوقطبي كامپوزيتي طبق استاندارد دپارتمان انرژي (DOE) ساخته شده و سپس ميزان هدايت الكتريكي و رفتار مكانيكي آنها تعيين و بررسي شده است. صفحات دوقطبي كامپوزيتي به روش ريخته‌گري تحت‌فشار و حرارت ساخته شدند. براي ساخت اين صفحات از رزين فنوليك به‌عنوان زمينه كامپوزيت، از گرافيت انبساط يافته جهت افزايش هدايت الكتريكي، از گرافيت به عنوان پركننده و از پارچه كربني جهت افزايش استحكام خمشي و بهينه كردن هدايت الكتريكي استفاده شد. آزمون‌هاي تجربي نيز مطابق معيار DOE انجام پذيرفت. ميزان هدايت الكتريكي در بهترين حالت، نسبت به معيار استاندارد به ميزان بيش از 40 درصد افزايش يافت. ميزان استحكام خمشي و استحكام ضربه نمونه‌هاي اندازه‌گيري شده نسبت به معيار استاندارد، در بهترين حالت، به ترتيب تا 11 و 170 درصد افزايش يافت. با توجه به تصاوير SEM و نتايج آزمون‌ها مشخص شد كه هدايت الكتريكي با استفاده از گرافيت انبساط يافته افزايش مي‌يابد. نيز مشخص شد كه افزايش درصد وزني گرافيت انبساط يافته تأثيري در رفتار مكانيكي كامپوزيت ندارد و تنها هدايت الكتريكي كامپوزيت را افزايش ميدهد.