Sviluppare una soluzione completa per facilitarne l'applicazione nei settori dei semiconduttori, dei materiali anodici, della metallurgia e del vetro.
Disegno del prodotto
Caratteristica di base
| Scenario applicativo | Gamma di potenza | Tipo consigliato | Vantaggi fondamentali |
| Veicoli commerciali (autocarri pesanti/ | autovetture) 60~120kW | Piastre bipolari in grafite ad alta-purezza | Lunga durata, bassa attenuazione, resistenza alle vibrazioni |
| Veicoli speciali | 20 - 60 kW | Pannello composito in grafite espansa | Resistente alle alte e basse temperature, resistente agli urti |
| Veicoli passeggeri | 30 - 80 kW | Pannello composito in grafite pressata | Leggero, a basso costo, produzione di massa |
| Contenuto fisso di carbonio | GB/T3521-2021 | 99.99% | 99.99% |
| Densità di volume | GB/T24528-2009 | 1.75 - 1.80 g/cm³ | 1.85 - 1.90 g/cm³ |
La piastra di grafite delle celle a combustibile (principalmente piastre bipolari/piastra bipolare) è un componente chiave dei principali stack di celle a combustibile come le celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC) e le celle a combustibile a ossido solido (SOFC), che rappresentano circa il 60% del peso dello stack e il 30% del suo costo. Svolge cinque funzioni principali:
1. Conduzione di elettroni: collegamento di singole cellule per formare un circuito in serie e conduzione di elettroni per generare energia elettrica
2. Distribuzione del gas: distribuzione dell'idrogeno (anodo) e dell'ossigeno/aria (catodo) attraverso canali precisi
3. Gestione del calore dell'acqua: convogliamento e dissipazione del calore generato da reazioni elettrochimiche, regolazione dell'umidità dell'elettrodo a membrana
4. Mezzo di tenuta: isola completamente il carburante dall'ossidante per evitare perdite di gas
5. Supporto strutturale: resistere alla pressione di assemblaggio dello stack (1,5-3,0 MPa), mantenendo la stabilità strutturale complessiva 50 KVA.
L'intero processo produttivo e produttivo
1. Selezione della materia prima: polvere di grafite ad elevata-purezza (carbonio fisso maggiore o uguale al 99,99%) + resina termoindurente/legante asfaltico
2. Miscelazione e omogeneizzazione: miscelazione ad alta-velocità sotto vuoto per garantire una distribuzione uniforme delle dimensioni delle particelle (D50=5 - 15 μm)
3. Stampaggio ad alta-pressione: pressatura isostatica a freddo (maggiore o uguale a 200 MPa) o stampaggio, con errore di densità della preforma inferiore o uguale a 0,02 g/cm³
4. Trattamento di carbonizzazione: carbonizzazione a 1000 - 1500 grado in atmosfera inerte per rimuovere i componenti volatili del legante
5. Purificazione della grafitizzazione: grafitizzazione a temperatura ultra-elevata a 2500 - 2800 gradi per migliorare la conduttività e la purezza
6. Elaborazione di precisione: incisione CNC a cinque- assi联动 dei canali di flusso (profondità 0.5 - 2.0 mm, precisione ± 0,01 mm)
7. Trattamento di sigillatura: Impregnazione sotto vuoto con rivestimento in resina/metallo, con porosità ridotta a Inferiore o uguale allo 0,5%
8. Test delle prestazioni: conduttività, tenuta all'aria, resistenza al contatto, resistenza meccanica, tutti testati
Fabbrica di stampi abrasivi e grafite Huixian Jinchengè un produttore professionale specializzato inlavorazione personalizzata della grafite e componenti in grafite per i settori ad alta-temperatura.
Fondato nel1984, il nostro stabilimento si trova inCittà di Huixian, provincia di Henan, Cina, una delle regioni industriali più importanti per la lavorazione della grafite e la produzione di materiali avanzati.
Con quasi30 anni di esperienza nella lavorazione della grafite, abbiamo sviluppato forti capacità nella produzioneparti in grafite ad alta precisione per molteplici settori, compresi forni a vuoto, apparecchiature per semiconduttori, metallurgia, crescita di cristalli fotovoltaici, lavorazione per elettroerosione e nuovi materiali energetici.
Squadra professionale
30+ esperti in tutto il mondo
Abbiamo 30 team di esperti e un team di servizi di esportazione composto da 40 persone.
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| classificazione | progetto specifico | Requisiti/ambito principali | Spiegazione (adattata ai requisiti delle celle a combustibile) |
| 1. Caratteristiche fisiche | |||
| densità | 1,80-1,95 g/cm³ (principale 1,85-1,90 g/cm³) | Bassa densità → elevata porosità, facile perdita; Eccessiva → lavorazione difficile e aumento dei costi, 1,85-1,90 g/cm³ bilancia prestazioni e costi | |
| Porosità (dopo l'immersione) | Inferiore o uguale al 5% (porosità del supporto pari al 15%-20%) | I pori devono essere riempiti mediante impregnazione per prevenire perdite di idrogeno/ossigeno e perdite di elettrolita, garantendo la tenuta della pila di celle a combustibile | |
| tasso di assorbimento dell'acqua | Inferiore o uguale all'1% | Il basso tasso di assorbimento d'acqua evita l'impatto dell'assorbimento d'acqua del materiale sulla conduttività e sulla stabilità strutturale | |
| 2. Conducibilità e conducibilità termica | |||
| resistività di volume | Inferiore o uguale a 10 μ Ω· m (preferibilmente inferiore o uguale a 8 μ Ω· m) | La bassa resistività riduce la perdita di conduzione corrente, migliora l'efficienza dello stack e soddisfa i requisiti di conduttività superiore o uguale a 180 S/cm per lo stack | |
| conduttività termica | Maggiore o uguale a 120 W/(m·K)(25 gradi) | Conduci rapidamente il calore di reazione dello stack di celle a combustibile, evita il surriscaldamento locale che causa l'invecchiamento dell'elettrodo a membrana e si adatta ai sistemi di dissipazione del calore-raffreddati ad acqua/aria-raffreddati | |
| 3. Proprietà meccaniche | |||
| resistenza alla compressione | Maggiore o uguale a 60MPa (preferibilmente maggiore o uguale a 80MPa) | Resistere alla pressione di assemblaggio dello stack di celle a combustibile (solitamente 0,5-1,0 MPa) per prevenire deformazioni o rotture | |
| Durezza Shore (HS) | Maggiore o uguale a 60 (dopo l'immersione) | Migliora la resistenza all'usura superficiale, riduce la perdita di attrito con gli elettrodi a membrana e prolunga la durata | |
| tenacità alla frattura | Maggiore o uguale a 1,2 MPa·m¹/² | Evita fratture fragili durante la lavorazione o l'uso e adattati alle frequenti condizioni di avvio-e arresto del reattore | |
| 4. Proprietà chimiche | |||
| Contenuto fisso di carbonio | Maggiore o uguale al 99,95% (grado di purezza elevato-), preferibilmente maggiore o uguale al 99,99% | Le basse impurità (contenuto di ceneri inferiore o uguale a 5 ppm) impediscono ai prodotti della corrosione di contaminare l'elettrodo a membrana, garantendo una durata operativa di 5.000-8.000 ore dello stack di celle a combustibile | |
| contenuto di cenere | Inferiore o uguale a 5 ppm (preferibilmente inferiore o uguale a 3 ppm) | Le impurità (Fe, Si, Al, ecc.) possono catalizzare la degradazione degli elettrodi a membrana e devono essere rigorosamente controllate | |
| resistenza alla corrosione | Resistente a 0,5-2,0 mol/LH ₂ SO ₄ (80 gradi) e ad un ambiente con umidità del 100%, senza corrosione o lisciviazione | Si adatta all'ambiente operativo acido delle celle a combustibile, senza alcun degrado delle prestazioni dopo un utilizzo a lungo-termine | |
| 5. Precisione dell'elaborazione | |||
| planarità | Inferiore o uguale a 0,02 mm/m (preferibilmente inferiore o uguale a 0,015 mm/m) | Garantire una perfetta aderenza con l'elettrodo a membrana, ridurre la resistenza di contatto e prevenire perdite di gas | |
| tolleranza dimensionale | ± 0,03 mm (dimensione critica) | Adattarsi ai requisiti di precisione di assemblaggio del pacco di distribuzione per evitare guasti alla tenuta causati da deviazioni dimensionali | |
| Precisione della lavorazione del canale | Tolleranza larghezza/profondità del canale ± 0,02 mm, rugosità superficiale Ra inferiore o uguale a 0,8 μ m | Distribuire uniformemente idrogeno/ossigeno per ridurre la resistenza del fluido e migliorare l'efficienza della reazione dello stack | |
| 2, Caratteristiche del materiale di grafite | 1. Caratteristiche principali | Elevata purezza, alta densità, bassa porosità, eccellente conduttività elettrica e termica, forte stabilità chimica, buona resistenza alla corrosione | Corrisponde direttamente ai requisiti fondamentali di "prevenzione delle perdite, basse perdite e lunga durata" per le celle a combustibile |
| 2. Adattabilità delle funzionalità | -Elevata purezza → corrosione-resistente e privo di impurità e inquinamento; -Alta densità → prevenzione delle perdite a bassa porosità; -Alta conduttività e conduttività termica → riducono la perdita di energia | La corrispondenza--uno tra caratteristiche e parametri tecnici è la base per soddisfare le condizioni operative delle celle a combustibile | |
| 3. Limitazioni e miglioramenti | Elevata fragilità e debole resistenza agli urti → la resistenza viene migliorata impregnando resina/metallo; Elevata difficoltà di lavorazione → Ottimizzazione della tecnologia CNC | Le limitazioni devono essere affrontate attraverso la selezione e la lavorazione dei materiali per adattarsi agli scenari di utilizzo effettivi | |
| 3, Criteri di selezione | 1. Tipo di substrato | Dare priorità alla grafite pressata isostatica (con una buona isotropia) ed escludere la grafite stampata (con l'anisotropia che influisce sulla conduttività e sulla conduzione del calore) | La grafite a pressione isostatica garantisce prestazioni uniformi in varie aree dello stack di celle a combustibile, evitando il riscaldamento locale o una scarsa conduttività |
| 2. Indicatori chiave del substrato | Carbonio fisso Maggiore o uguale al 99,95%, contenuto di ceneri Inferiore o uguale a 5 ppm, densità 1,85-1,90 g/cm ³, porosità 15% -20% | Le prestazioni del substrato determinano direttamente la qualità finale della piastra bipolare ed è richiesto un controllo rigoroso della selezione del materiale di partenza | |
| 3. Scelta dei materiali impregnanti | -Scenario convenzionale: resina fenolica (processo maturo e a basso costo); -Scenari di fascia medio-alta: resina epossidica (con eccellente resistenza alla temperatura); -Scenario ad alta potenza: rame/stagno (migliora resistenza e conduttività termica) | In base alle esigenze degli utenti, la resina fenolica è adatta per scenari di potenza media e sensibili ai costi, rappresentando oltre l'80% della quota di mercato | |
| 4. Verifica della selezione dei materiali | Sono richiesti un rapporto sui test del substrato (carbonio fisso, contenuto di ceneri, densità) e un rapporto sui test delle prestazioni post impregnazione (porosità, resistenza alla corrosione). | Garantire che la selezione dei materiali soddisfi gli standard di accesso alla catena di fornitura dei produttori di celle a combustibile | |
| 4, Requisiti di elaborazione | 1. Processo fondamentale | Lavorazione di precisione CNC → impregnazione sotto pressione → trattamento di indurimento → lucidatura superficiale → ispezione di fabbrica | Ogni processo influisce sulle prestazioni finali e l'impregnazione e la precisione della lavorazione sono punti di controllo chiave |
| 2. Parametri chiave di elaborazione | -Lavorazione CNC: velocità del mandrino 10.000-15.000 giri/min, velocità di avanzamento 50-100 mm/min; -Processo di immersione: grado di vuoto inferiore o uguale a 0,095 MPa, temperatura 160-180 gradi, isolamento 2-4 ore; - Trattamento superficiale: Ra inferiore o uguale a 0,8 μ m | Ottimizzare i parametri di lavorazione per ridurre la rottura dei bordi e le crepe e garantire un riempimento uniforme dei pori attraverso i parametri di impregnazione | |
| 3. Requisiti chiave del processo | -Lavorazione del canale: utilizzo di frese a testa sferica per evitare spigoli vivi (per evitare la concentrazione delle sollecitazioni); -Immersione: contenuto solido di resina del 30% -40%, garantendo la profondità di penetrazione | Il design del canale di flusso influisce sulla distribuzione del gas e la qualità dell'impregnazione determina le prestazioni anti-perdita | |
| 4. Standard di prova | Elementi di ispezione di fabbrica: densità, porosità, resistività, planarità, tolleranza dimensionale, tenuta all'aria (permeabilità ai gas inferiore o uguale a 1 × 10 ⁻⁸ cm ²/s) | ||
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