摘要

碳纸作为气体扩散层的基底层材料,是燃料电池的核心组成部件之一。本文以聚丙烯腈基短切碳纤维(PANCF)/中间相沥青基短切碳纤维(MPCF)为原料,通过碳纤维分散、抄纸、浸渍、热压固化及碳化等工艺制备碳纸。研究考察了PANCF/MPCF比例、PANCF长度对碳纸性能的影响。结果表明,随着PANCF/MPCF比例增大,碳纸力学性能有所提升,但导电性能下降;随着PANCF长度的增加,碳纤维分散性有所降低,碳纸电阻率小幅增加,拉伸强度先增后减,弯曲强度呈上升趋势。当PANCF/MPCF比例为5∶5,PANCF长度为6 mm时,所制得的碳纸性能最佳,其电阻率为5.6 mΩ·cm,拉伸强度高达31.6 MPa,弯曲强度高达41.9 MPa。