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

  • سال انتشار: 1396
  • محل انتشار: مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، دوره: 47، شماره: 3
  • کد COI اختصاصی: JR_TUMECHJ-47-3_017
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 192
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

القار عبدالهی

دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

فرامرز آشنای قاسمی

دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

رسول عبداله میرزایی

دانشیار، گروه شیمی، علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

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 نمونه­ها با روش ریخته­گری تحت فشار و تحت پرس گرم تهیه شدند. برای ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی از پودر رزین فنولیک به­عنوان زمینه کامپوزیت استفاده شد. به منظور افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه، از الیاف کربن و پارچه کربنی به­عنوان تقویت­کننده استفاده شد. با بکارگیری پودر گرافیت در ساختار کامپوزیت میزان رسانایی الکتریکی نمونه­ها نیز بررسی شد. به منظور بررسی رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی، نمونه­ها با درصدهای وزنی مختلف رزین فنولیک تولید و مورد آزمایش­­ قرار گرفت. استحکام خمشی نمونه با ۲۰% وزنی رزین، برابر  MPa۰۵/۲۳ اندازه­گیری 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 ضربه­ی نمونه­ها به طور چشم­گیری نسبت به معیار DOE افزایش یافت. برای افزایش رسانایی الکتریکی نمونه­ها، پودر گرافیت فرآوری شد. ریخت­شناسی نمونه­ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. تصاویر SEM نشان می­دهند که فرآوری پودر گرافیت باعث بزرگتر شدن صفحات مولکولی گرافیت شده و رسانایی الکتریکی سطحی نمونه­ها را افزایش می دهد. در نهایت، نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی رزین، باعث افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه­ی صفحات دوقطبی کامپوزیتی شده و میزان هدایت الکتریکی سطحی آنها را نسبت به معیار DOE کاهش می دهد.

کلیدواژه ها

پیل سوختی, صفحات دوقطبی, کامپوزیت, رفتار مکانیکی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.