膨脹石墨板制備工藝流程是什么？

      天然石墨材料膨化處理-柔性石墨板制備-模壓柔性石墨板制備單極板-真空浸漬樹(shù)脂處理-熱壓整平極板-絲網(wǎng)印刷涂膠-雙極板粘接處理-極板切邊。其中柔性石墨板的制備、真空約束、浸漬處理是整個(gè)制備進(jìn)程核心。
①脹大石墨板制備進(jìn)程
    選用天然鱗片石墨材料制備，經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸氧化在石墨層間構(gòu)成化合物，保存石墨原有連續(xù)相的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了石墨層間間隔，改變?cè)惺哪承┨匦?，?gòu)成一種具有優(yōu)秀柔軟性和回彈性的物質(zhì)。
    制備脹大石墨的關(guān)鍵在于層間化合物的生成，而在天然鱗片石墨在化學(xué)氧化進(jìn)程中，石墨邊沿區(qū)域和層間區(qū)域是一同進(jìn)行的。前期把原猜中剩余的礦物質(zhì)除去，確保滿足的純度，雜質(zhì)會(huì)引起石墨晶格缺點(diǎn)和位錯(cuò)等的狀況呈現(xiàn)，影響導(dǎo)電性。
    一般石墨粒度太大，表現(xiàn)出層間化合物構(gòu)成不行充分；石墨粒度過(guò)小將會(huì)導(dǎo)致石墨邊沿氧化過(guò)快，不利于層間化合物的構(gòu)成，經(jīng)過(guò)挑選的石墨粒度目數(shù)通常在80-200目左右。
    在將插層劑與鱗片石墨按份額混合均勻且反應(yīng)充分，經(jīng)過(guò)插層劑控制層間化合物的生成，減少邊沿化合物的生成，然后抵達(dá)脹大效果。常用的插層劑有硝酸、硫酸、高錳酸鉀等。待石墨氧化反應(yīng)充分后，經(jīng)過(guò)脫酸、水洗、單調(diào)等工序，將剩余的插層劑去除潔凈，一同增加相應(yīng)的抗氧化劑，防止石墨在高溫條件下氧化。將單調(diào)后的石墨放置800-1200℃下進(jìn)行高溫膨化，使石墨層間化合物快速分解，并利用分解產(chǎn)生的推力將層距離拉大，最終形狀蠕蟲(chóng)狀的石墨條，長(zhǎng)度可達(dá)1-2cm。
②真空約束
    將低密度柔性石墨板約束成高密度板，并印上相應(yīng)的流道結(jié)構(gòu)，這是約束成型的主要內(nèi)容。柔性石墨在低密度狀況呈疏松狀況，內(nèi)部存在許多空隙的空泛且充滿了氣體。在約束的進(jìn)程中，為了盡可能減少因內(nèi)部氣體集合而造成的鼓包現(xiàn)象，應(yīng)盡可能在真空狀況下進(jìn)行約束成型。
③浸漬改性處理
    當(dāng)柔性石墨板密度很低時(shí)，板材內(nèi)部存在著大量的半關(guān)閉孔洞，乃至存在一些很大的空泛。當(dāng)成型壓力抵達(dá)100MPa時(shí)，柔性石墨板密度可達(dá)1.5g/cm3乃至更高，利用掃面電鏡可觀察到外表結(jié)構(gòu)和揭開(kāi)后的層狀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其外表比較滑潤(rùn)，只有很小的縫隙，半關(guān)閉孔顯著減少，氣密性得到顯著改進(jìn)。
    其內(nèi)部依然存在各種纖細(xì)孔隙，這些孔隙依然直接影響板子的氣密性；另一方面，緊靠蠕蟲(chóng)石墨之間的互相咬合難以承受結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度，很簡(jiǎn)單導(dǎo)致裂紋、撕毀和破壞性的損壞。為此，需求比選用浸漬注膠的工藝改進(jìn)極板的密封功能和機(jī)械功能。
    將已成型的柔性雙極板放置真空浸漬灌中，一同按份額制作好需求浸漬注膠的樹(shù)脂溶液；進(jìn)行真空抽取，待罐內(nèi)壓力抵達(dá)設(shè)定值后停止抽真空并開(kāi)啟浸漬液閥門(mén)，抵達(dá)設(shè)定液位關(guān)閉輸液閥門(mén)，一同進(jìn)行加壓浸漬，壓力設(shè)定在1.5MPa左右。浸漬時(shí)間由浸漬劑類型而定，待浸漬完成后，將壓力降至2.0bar，初步回液閥門(mén)將浸漬液壓回儲(chǔ)液罐。緊接對(duì)石墨板進(jìn)行清洗、烘干及固化處理。