팽창 흑연을 이용한 연료전지용 복합소재 분리판의 저압성형 공정 개발

Abstract

팽창흑연과 고분자 수지를 이용하여 PEM연료전지용 복합재료 분리판을 제조하였다. 시편의 제조 실험에서, 제조 압력, 시간, 온도는 재료의 기계적 강도를 고려하여 사전 실험을 통하여 결정하였다. 시편은 팽창흑연과 페놀수지의 혼합 부피비 변화에 따라 기계적, 전기적 물성이 측정되었다. 팽창흑연의 부피비가 증가할수록, 기계적 강도는 감소하고 전기적 물성은 증가하는 것을 확인하였다. 팽창흑연의 부피비는 60% 이상일 때, 그 전기적 물성이 목표 물성을 초과하는 것으로 나타났다. 재료의 기계적 강도를 높이기 위해서 탄소섬유를 첨가하였다. 탄소섬유는 부피비율 5~20% 만큼 첨가되었으며 첨가 비율에 따른 기계적, 전기적 물성이 측정되었다. 탄소섬유의 첨가로, 기계적 강도가 크게 향상되었으며, 탄소섬유 20% 첨가시,첨가하지 않았을 경우와 비교하여 평균 97%가량 증가하는 것을 확인하였다.