[發明專利]一種燃料電池陽極支撐擠出泥料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711068759.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107845822B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 孟文彬;蔣玥;劉世明;蘇健雄
• 申請（專利權）人: 廣東康榮高科新材料股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0271
• 分類號: H01M8/0271;B28B3/20;B28B3/22;C04B35/48;C04B35/626;C04B35/632;C04B35/636;C04B38/06
• 代理公司: 新余市渝星知識產權代理事務所(普通合伙) 36124
• 代理人: 廖平

本發明公開了一種燃料電池陽極支撐擠出泥料，制備燃料電池陽極支撐擠出泥料的原料包括按重量份計的以下組分：陽極支撐粉料、與陽極支撐粉料質量比為10：(1?2)的粘結膠體、用量為陽極支撐粉料重量1?10％的潤滑劑和用量為陽極支撐粉料重量1?10％的增塑劑。本發明還公開了一種燃料電池陽極支撐擠出泥料的制備方法。本發明可以提高泥料均勻性，塑性及潤滑性，減少泥料在煉制和成型過程中的發熱。

技術領域

本發明屬于燃料電池陶瓷泥料及其加工技術領域，具體涉及一種燃料電池陽極支撐擠出泥料及其制備方法。

背景技術

在脊性陶瓷原料(如氧化鋁、氧化鋯、石英)擠出泥料制作過程中，都需加入粘結劑、增塑劑、潤滑劑、溶劑，經過攪拌機，捏合機充分混合形成均勻的塑化泥料。通過螺桿或者活塞對塑化泥料施加高壓力，經過模具成型所需產品。目前常用的添加劑有CMC、MC、HPMC、桐油，甘油、DOP、PEG等，但對于脊性陶瓷原料上述添加劑任然會導致塑化泥料潤滑性、塑性和保水性不足，微觀結構不均勻。塑性及潤滑性差，在擠出時物料間摩擦易發熱使產品性能變差，設備使用時間縮短。保水性不足導致擠出產品變形，開裂等問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種燃料電池陽極支撐擠出泥料，提高泥料均勻性，塑性及潤滑性，減少泥料在煉制和成型過程中的發熱。

本發明的另一目的在于提供一種燃料電池陽極支撐擠出泥料的制備方法，采用液壓煉泥機和螺桿煉泥機配合煉泥使泥料更加均勻，大幅度降低泥料發熱，保證泥料的性能。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種燃料電池陽極支撐擠出泥料，制備燃料電池陽極支撐擠出泥料的原料包括按重量份計的以下組分：陽極支撐粉料、與陽極支撐粉料質量比為10：(1-2)的粘結膠體、用量為陽極支撐粉料重量1-10％的潤滑劑和用量為陽極支撐粉料重量1-10％的增塑劑。

作為進一步的方案，本發明所述的陽極支撐粉料包含YSZ粉末、占YSZ粉末重量30-80％的氧化亞鎳粉末、以及占YSZ粉末與氧化亞鎳粉末重量之和0-20％的造孔劑。

作為進一步的方案，本發明所述的YSZ粉末為進口的8％Y₂O₃-ZrO₂粉末。

作為進一步的方案，本發明所述的造孔劑為PS微球、PMMA微球、炭黑、淀粉中的一種或兩種以上復合。

作為進一步的方案，本發明所述的粘結膠體為采用CMC(羧甲基纖維素)、MC(甲基纖維素)、HPMC(羥丙基甲基纖維素)、桐油、糊精的一種或者多種混合物作為粘結劑與熱水按照質量比為1:(3-8)的比例混合而成。

作為進一步的方案，本發明所述的潤滑劑為硬脂酸乳液、植物油、油酸中的一種或兩種以上混合；所述增塑劑為甘油、PEG(聚乙二醇)、DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)中的一種或兩種以上混合。

一種燃料電池陽極支撐擠出泥料的制備方法，包括

制備陽極支撐體粉料的步驟：將YSZ粉末、占YSZ粉末重量30-80％的氧化亞鎳粉末放入球磨罐中，加入水乙醇以及氧化鋯球磨石球磨20-24小時，然后加入占8YSZ粉末與氧化亞鎳粉末重量之和0-20％的造孔劑繼續球磨6-10小時，球磨結束得到的漿料于烘箱中烘烤得到陽極支撐粉料；

制備粘結膠體的步驟：用CMC、MC、HPMC、桐油、糊精的一種或者多種混合物作為粘結劑，與熱水按照質量比為1:3-8的比例混合均勻，制成粘結膠體；

捏合泥料的步驟：將上述粘結膠體與陽極支撐粉料按照質量比為(1-2)：10的比例放入捏合機中，再加入重量為陽極支撐粉料重量1-10％的潤滑劑和重量為陽極支撐粉料重量1-10％的增塑劑，在捏合機中捏合制成泥料；