การเตรียมแผ่นนำกระแสไฟฟ้าแบบสองขั้วชนิดคาร์บอนคอมพอสิตเคลือบโลหะ

Preparation of metal coated carbon composite bipolar plate

Name: พรชัย ชิณสา

ThaSH: กระแสไฟฟ้า

ThaSH: เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

ThaSH: เซลล์เชื้อเพลิง -- ขั้วไฟฟ้า

Abstract: การเตรียมแผ่นนำกระแสไฟฟ้าแบบสองขั้วชนิดโลหะเคลือบด้วยคาร์บอนคอมพอสิตสำหรับใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน โดยการฉีดพ่นสารเคลือบคาร์บอนคอมพอสิตที่เตรียมจากผงแกรไฟต์กับตัวประสานบนแผ่นเหล็กกล้าไร้สนิม งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของตัวแปรที่มีต่อค่าการนำไฟฟ้าและค่าการกัดกร่อน ตัวแปรที่ศึกษาคือชนิดของสารช่วยยึดเกาะสองชนิดคือ อีพอกซีเรซินและซิงค์เรซิน ชนิดของผงแกรไฟต์ ปริมาณของผงแกรไฟต์ ความหนาในการเคลือบผิว และอุณหภูมิการอบก่อนและหลังการเคลือบผิว ผลการทดลองพบว่า อีพอกซีเร-ซินเป็นสารช่วยยึดเกาะที่ให้ค่าความต้านทานสัมผัสสูงกว่าซิงค์เรซิน ผงคาร์บอนที่ให้ค่าการนำไฟฟ้าในแนวแกนที่สูงคือ ผงแกรไฟต์ชนิด BDH และผงแปรงถ่าน (CB) แต่ผงแปรงถ่าน (CB) มีค่ากระแสการกัดกร่อนที่ต่ำสุด ปริมาณของผงคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ค่าความต้านทานสัมผัสและค่าการกัดกร่อนลดลง เมื่อความหนาของสารเคลือบเพิ่มมากขึ้นค่าการนำไฟฟ้าแนวแกนและค่ากระแสไฟฟ้าของการกัดกร่อนลดลง อุณหภูมิการอบก่อนและหลังการเคลือบผิวไม่มีผลต่อค่าความต้านทานสัมผัส เมื่อนำแผ่นช่องทางการไหลของแก๊สชนิดโลหะเคลือบด้วยคาร์บอนคอมพอสิตไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง พบว่าให้ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ความต่างศักย์ 0.6 โวลต์ (382.4 มิลลิ-แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร) น้อยกว่าเมื่อใช้แผ่นช่องการไหลของแก๊สเชิงพาณิชย์ชนิดแกรไฟต์ (422.8 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร) ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากแผ่นช่องการไหลของแก๊สชนิดโลหะเคลือบด้วยคาร์บอนคอมพอสิตมีความเสถียรต่ำ

Abstract: Preparation metal coated with composite carbon bipolar plate for proton exchange membrane fuel cell was studied. Carbon composite was composed of graphite powder and binder. The carbon composite was coated on stainless steel by spraying method. This research studied the parameter effects on the conductivity and the corrosion of coated metal. Studied parameters were types of binders (epoxy resin and Zn resin), types of graphite powder, the amount of graphite powder, thickness of coating and temperature before and after coating. As the results, carbon composite with epoxy resin binder had higher Interfacial Contact Resistance (ICR) than Zn resin binder. Carbon brush powder (CB) and graphite (BDH) gave higher the in-plane conductivity, but Carbon brush powder (CB) had lower corrosion rate. ICR and corrosion rate decreased with increasing of carbon powder. The increasing of the thickness coating from 0.05 to 0.2 mm decreased the in-plane conductivity and corrosion. The temperature before and after coating had no effect on ICR. From the cell performance test, flow field plate of stainless steel coated carbon composite gave the current density at 0.6 V (382.4 mA/cm2) lower than the commercial graphite flow field plate (422.8 mA/cm2) because stainless steel coated carbon composite flow field plate may be low stability.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เก็จวลี พฤกษาทร

Role: ที่ปรึกษา

Name: สมศักดิ์ วรมงคลชัย

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2552

Modified: 2557-02-26

Issued: 2557-02-26

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีเชื้อเพลิง

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	pornchai_ch.pdf	35.85 MB	23	2020-06-04 14:33:57

ใช้เวลา

0.02863 วินาที