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申请/专利权人：骊能新能源科技(北京)有限公司
摘要：本发明提供一种利用硼酚醛树脂对燃料电池用碳纤维纸催化石墨化工艺，涉及燃料电池技术领域。包括有碳纤维原纸湿法抄造，碳纤维原纸浸渍，浸渍碳纤维纸固化以及石墨化等流程。本发明中，通过原位法将硼元素以硼改性酚醛的形式预先引入酚醛树脂体系中，避免了含硼化合物直接与酚醛浸渍液相互作用，导致树脂浸渍液不稳定的问题，且这种将硼元素引入树脂体系的方法更适合工业化；通过利用硼元素与过度金属元素的协同催化石墨化，在同石墨化温度下，提升碳纤维纸导电性能。或者可以在达到同样性能的前提下，降低石墨化温度，降低仪器和能源成本。
主权项：1.一种利用硼酚醛树脂对燃料电池用碳纤维纸催化石墨化工艺，其特征在于，包括有以下步骤：步骤1：碳纤维原纸抄造，使用短切碳纤维，利用分散设备，以水为分散体系的溶剂，配合适量的分散助剂，通过湿法抄纸技术，制备原纸，所述碳纤维原纸的面密度为10～50gm2；步骤2：树脂浸渍液配制，将硼酚醛树脂一用溶剂一稀释，所述溶剂一为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙酮、乙醚、石油醚、乙酸乙酯中的一种或多种配制而成的复合溶剂，再在搅拌下，将酚醛树脂一缓慢加入酚醛树脂一为以苯酚、甲醛为原料的Resole型热固性酚醛树脂，游离酚含量10％～20％，固含量40％～70％，配置成溶液一，所述溶液一中硼酚醛树脂一和酚醛树脂一的比例为1：9～9：1区间内，再将过度金属催化剂通过超声分散于溶剂一中，得到溶液二，然后，将溶液二在搅拌下缓慢加入溶液一中，之后使用分散设备分散，所述分散设备为高速剪切机、磁力搅拌器、超声分散设备中的一种或多种，最终得到溶液三，也即树脂浸渍液；步骤3：将步骤1中的碳纤维原纸浸渍于步骤2中的树脂渍液中，浸渍时间为10s～300s，浸渍后的干燥温度为60～120℃，干燥时间为1～40min，得到浸渍碳纤维纸；将浸渍碳纤维纸使用平板硫化机进行热压和固化，工艺参数为：温度为120～200℃；压力为0～5MPa；时间为1～120min；步骤4：将步骤3中的固化碳纤维纸进行石墨化，所述石墨化，其升温过程中的升温速率5～100℃min，制备出石墨化碳纤维纸，也即最终的碳纤维纸样品。
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权利要求：
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