射出成型技術(shù)應(yīng)用於燃料電池雙極板碳纖分佈之研究

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1、南亞學(xué)報第二十六期射出成型技術(shù)應(yīng)用於燃料電池雙極板碳纖分佈之研究射出成型技術(shù)應(yīng)用於燃料電池雙極板碳纖分佈之研究*李平惠、洪啟仁南亞技術(shù)學(xué)院機械系摘要在本研究中，選用添加4%碳纖之PC高分子複合材料，利用長寬各50mm與厚2mm且含流道之平板狀模仁，針對不同的射出速度（50、65以及80mm/s三種射出速度）與流道配置方向（分別垂直與平行充填方向）來成型雙極板成品，並以掃描式電子顯微鏡（SEM）沿厚度方向上對纖維孔洞數(shù)做一量測與分析，藉以探討射出速度與流道配置方向?qū)w維分佈的影響。研究結(jié)果顯示，在各種熔膠射出速度的情況下，除了非常接近近澆口端與充填末端的纖維含量均非常

2、少之外，而其餘成型品部分則當(dāng)射出速度較低時（50mm/s），纖維由近澆口端至充填末端分佈較為均勻。當(dāng)射出速度由50增加至65以及80mm/s時，纖維含量會由近澆口端之較多含量而逐漸向充填末端處減少（即分佈愈不均勻），因此射速對於纖維分佈會有明顯的影響，速度慢時有較好的分佈性。而在流道的配置方面，當(dāng)流道垂直於充填方向時，會使纖維產(chǎn)生翻滾而糾結(jié)在一起，因此相較於流道平行於充填方向的成型品相比，可提升整體電導(dǎo)度。本研究結(jié)果，可提供相關(guān)業(yè)者在雙極板流道佈置與進澆口位置設(shè)計時一重要參考準(zhǔn)則。關(guān)鍵詞：燃料電池、雙極板、射出成型、碳纖Emai：phui@nanya.edu.twT

3、el：886-3-4361070ext6403-37-南亞學(xué)報第二十六期射出成型技術(shù)應(yīng)用於燃料電池雙極板碳纖分佈之研究StudyontheInjectionMoldingTechnologyforFuelCellsBipolarPlateswithCarbonFiberDistributionP.H.Lee*,C.R.HungDepartmentofMechanicalEngineeringNanyaInstituteofTechnologyAbstractInthisstudy,therearetwodesignsofmoldinsertthatoneisafla

4、tinsert,theotherischannelinsertandthematerialispolycarbonateblendedwith4%carbonfiber.Forstudyingfiberdistribution,thebipolarplatewasmoldedusingdifferentfillingvelocity(50mm/s,65mm/sand80mm/s)andchannellayoutdirection,andthefiberdistributionalongthethickness-directionwasmeasuredbySEMtoi

5、nvestigatetheinfluenceoffillingvelocityandchannellayoutondistribution.Byobtainingthebestfiberdistributionattheresultsofpreviousexperiment,influenceoffillingvelocityandchannellayoutonresistancewasinvestigatedusingpolystyreneblendedwith30%carbonfiber.Therelationshipbetweenfiberdistributi

6、onandresistancewasstudied.Fromtheresults,thefiberdistributionisuniformatlowvelocity(50mm/s),butthelowconcentrationsofconductivefiberappearneargateandattheendofflowforallkindsoffillingvelocity.Asfillingvelocityraisesto60mm/sor80mm/s,theconcentrationsgraduatelyreducefromgatetoendofflow.T

7、hereforethefillingvelocityinfluencesfiberdistribution.Onthechannellayout,aschannelisperpendiculartofillingdirection,thefibersarerolledandbandedtogether,andtheconductivitycanbeimprovedabout50%comparedwithchannelparalleltofillingdirection.Thisstudycanofferguidelinesofchannellayoutandga