SiO2/CaCO3复合补强剂对PEMFC垫片材料力学性能的影响

作者：尹力; 谈金祝^*; 王超; 董韵炜; 赵剑峰

来源：南京工业大学学报(自然科学版), 2020, 42(01): 74-80.

• 质子交换膜燃料电池
• 复合补强剂
• 垫片材料
• 力学性能

补强剂对质子交换膜燃料电池(PEMFC)垫片材料的力学性能至关重要。选用甲基乙烯基硅橡胶生胶作基础胶,以气相法SiO2和纳米CaCO3作复合补强剂制备硅橡胶垫片材料。通过改变补强体系中m(SiO2)∶m(CaCO3),研究SiO2/CaCO3复合补强剂对PEMFC垫片材料力学性能的影响。实验结果表明:在CaCO3质量相同且羟基硅油质量随补强剂总质量等比例变化的条件下,随着m(SiO2)的增加,垫片材料的拉伸强度和硬度升高,但压缩永久变形和压缩应力松弛随之增大;在m(SiO2)相同且羟基硅油质量随补强剂总质量等比例变化的条件下,随着m(CaCO3)的增加,垫片材料的拉伸强度和硬度降低,而压缩永久变形和压缩应力松弛随之减小。当m(SiO2)∶m(CaCO3)为30∶10时,垫片材料的拉伸强度达到4.93 MPa,压缩永久变形为5.3%(25℃、72 h),压缩应力松弛为7.4%(25℃、24 h),此时垫片材料的拉伸强度、硬度、压缩永久变形和应力松弛等综合力学性能相对较好。

• 单位
  南京工业大学