【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于氣體擴散層生產，主要涉及一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝。
技術介紹
1、如何實現氣體擴散層良好的氣液傳輸能力，并提高轉化效率是目前研究人員關注的重點。現有研究表明，通過多層復合的方式可以調控氣體擴散層的孔隙率，提高氣體擴散層的性能。如公布號為cn113957470a的專利申請文件提出了多孔擴散層制備方法，即先通過粉末燒結不同孔隙單層鈦板，最后疊層復合燒結來控制孔隙率。公布號為cn118345393a的專利申請文件通過依次連接纖維鈦氈層和多層鈦網層復合燒結的方法來增大鈦氈的孔隙率。
2、其中公布號為cn113957470a的專利申請文件公開了多孔擴散層及其制備方法和質子交換膜電解水制氫裝置，該多孔擴散層包括層疊設置的至少兩個子擴散層，依次為第一子擴散層、第二子擴散層、……第n子擴散層。但是該專利中公開的多孔擴散層制備方法中提及通過一次燒結形成所述第一子擴散層，通過燒結或噴涂在所述第一子擴散層表面形成所述第二子擴散層，并按照相同的方法形成其他的子擴散層，以及將多個子擴散層進行復合燒結。這種多次分步燒結的方式效率低下，不符合現代社會發展需求。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，以解決現有技術中氣體擴散層的生產效率低下的問題。
2、為解決上述問題，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，包括以下步驟：
4、步驟一：準備多個鈦網卷，并將這些鈦網卷進行預處理；>
5、步驟二：將多個經過預處理的鈦網卷疊層布置，并通過預定位裝置固定在一起，從而形成連續的多層鈦網的結構，之后經過sps低溫預壓燒結；
6、步驟三：將sps低溫預壓燒結后的連續多層鈦網沖裁成固定尺寸，而得到鈦網坯體，之后進行疊放，鈦網坯體上涂抹阻焊劑；
7、步驟四：疊放后的鈦網坯體連續輸送至連續爐中依次進行真空加熱、擴散焊接以及焊后冷卻，得到氣體擴散層；
8、步驟五：對焊接后的氣體擴散層進行后處理，之后掃描檢測其厚度，最后包裝。
9、具有以下有益效果：首先將多個鈦網卷進行疊放，使其形成多層鈦網的結構，之后使用沖裁設備沖裁成鈦網坯體，再次將鈦網坯體疊放，鈦網坯體上應涂抹阻焊劑，然后將這些疊放的多個鈦網坯體連續輸送至連續爐內，在連續爐中對每個鈦網坯體中的相鄰兩個鈦網之間進行焊接處理；與普通焊接爐相比，連續爐在單位時間內處理鈦網坯體的數量提高了，節省了大量的生產時間，因此能夠提高氣體擴散層的生產效率，也能夠提高了成品率。
10、進一步地，步驟一中預處理是對多個鈦網卷進行清洗，之后干燥。
11、具有以下有益效果：鈦網卷上具有多個雜質，鈦網卷清洗后，能夠提高燒結質量。
12、進一步地，多個鈦網卷的清洗是通過傳動裝置將多個鈦網卷依次輸送至盛放有不同溶液的清洗槽中，對鈦網卷表面的油污和氧化層進行流水線式清洗。
13、具有以下有益效果：原材料為加工成特定形狀的鈦網卷，鈦網卷通過輸送機等傳動裝置，依次進入不同溶液的清洗槽中，對鈦網卷表面的油污和氧化層進行流水線式清洗，減少人工成本，節省時間，降低周轉過程中的一些不必要的磕碰損失；
14、使用流水線作業的方式，大大提高了產品生產效率，且清洗環節工藝穩定，保證了后續焊接過程的高質量。
15、進一步地，步驟二中的預定位裝置采用與每個鈦網卷對應的導向輥將對應的鈦網卷引導至一處，并通過相對布置的壓輥將多個鈦網壓合在一起，之后進行sps低溫預壓燒結。
16、具有以下有益效果：sps低溫預壓燒結后能夠得到厚度均勻性一致的多層鈦網；sps低溫預壓燒結并不是采用發熱體的熱傳導作用來對鈦網進行初步焊接，而是利用電極通入直流脈沖電流時瞬間產生的放電等離子體，使多層鈦網內部均勻地自身產生焦耳熱，靠鈦網內部的自身發熱作用進行初步焊接，并通過一套完整的電氣-液壓控制系統，可精確的控制工作壓力、行程和速度；
17、采用熱電偶或紅外測溫儀測量溫度，適應預焊接所需的高精度位移、壓力和溫度控制，即提高了預焊接質量，又保證鈦網氣體擴散層變形一致，這種初步焊接效率高且成本低。
18、進一步地，相鄰鈦網中網孔呈交錯疊放。
19、具有以下有益效果：有效控制孔的大小，這樣能夠得到符合使用要求的氣體擴散層。
20、進一步地，多個鈦網的網孔均為菱形孔，菱形孔呈90°交錯疊放。
21、進一步地，步驟三中沖裁后的鈦網坯體疊放在對應的工裝中以隔離相鄰的兩個鈦網坯體，鈦網坯體上應涂抹阻焊劑，之后將裝有疊放的鈦網坯體的工裝送入到連續爐中。
22、進一步地，步驟四中工裝通過輸送機傳送至連續爐，連續爐具有加熱段、焊接段和降溫段，疊放后的鈦網坯體依次在加熱段進行真空加熱、在焊接段進行擴散焊接、在降溫段進行焊后冷卻，冷卻至室溫后焊接完成。
23、具有以下有益效果：步驟四為連續真空擴散焊，其分為真空加熱和擴散焊接以及焊后冷卻三個階段，在該過程中去除了鈦網坯體上殘留的污染，并確保了鈦網坯體的焊合率，提高了氣體擴散層的成品率；連續真空擴散焊接確保了產品質量，減少了人工操作和產品轉移的時間，提高了效率，降低了生產成本；
24、連續真空擴散焊接爐（連續爐），其內部分為三個區域，真空加熱區域和焊接區域長時間處于高溫狀態，可快速加熱產品，二次焊接完成后，進入冷卻區域內快速降溫，各階段互不干擾，可同時進行，極大的提高效率。
25、進一步地，步驟五中后處理工序是對焊接后的鈦網坯體進行焊后清洗，之后烘干。
26、進一步地，對焊接完成的氣體擴散層進行厚度檢測時，在氣體擴散層上取多個點位，點位上方有檢測探頭，多個點位數據采集，快速反饋氣體擴散層的厚度。
27、具有以下有益效果：采用全自動化的多點檢測方式，避免了因為人為操作影響的數據誤差，有助于產品的標準化；探測原理采用機械式接觸的測量方式，將氣體擴散層置于下測量面上，與下測量面平行的上測量面的檢測探頭以一定壓力落到氣體擴散層表面，檢測探頭自動測量上下表面的距離，即氣體擴散層厚度。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟一中預處理是對多個鈦網卷進行清洗，之后干燥。
3.根據權利要求2所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，多個鈦網卷的清洗是通過傳動裝置將多個鈦網卷依次輸送至盛放有不同溶液的清洗槽中，對鈦網卷表面的油污和氧化層進行流水線式清洗。
4.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟二中的預定位裝置采用與每個鈦網卷對應的導向輥將對應的鈦網卷引導至一處，并通過相對布置的壓輥將多個鈦網壓合在一起，之后進行SPS低溫預壓燒結。
5.根據權利要求4所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，相鄰鈦網中網孔呈交錯疊放。
6.根據權利要求5所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，多個鈦網的網孔均為菱形孔，菱形孔呈90°交錯疊放。
7.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟三中沖裁后的鈦網坯
8.根據權利要求7所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟四中工裝通過輸送機傳送至連續爐，連續爐具有加熱段、焊接段和降溫段，疊放后的鈦網坯體依次在加熱段進行真空加熱、在焊接段進行擴散焊接、在降溫段進行焊后冷卻，冷卻至室溫后焊接完成。
9.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟五中后處理工序是對焊接后的鈦網坯體進行焊后清洗，之后烘干，得到氣體擴散層。
10.根據權利要求9所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，對焊接完成的氣體擴散層進行厚度檢測時，在氣體擴散層上取多個點位，點位上方有檢測探頭，多個點位數據采集，快速反饋氣體擴散層的厚度。
...【技術特征摘要】
1.一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟一中預處理是對多個鈦網卷進行清洗，之后干燥。
3.根據權利要求2所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，多個鈦網卷的清洗是通過傳動裝置將多個鈦網卷依次輸送至盛放有不同溶液的清洗槽中，對鈦網卷表面的油污和氧化層進行流水線式清洗。
4.根據權利要求1所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，步驟二中的預定位裝置采用與每個鈦網卷對應的導向輥將對應的鈦網卷引導至一處，并通過相對布置的壓輥將多個鈦網壓合在一起，之后進行sps低溫預壓燒結。
5.根據權利要求4所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，相鄰鈦網中網孔呈交錯疊放。
6.根據權利要求5所述的一種可控孔隙率的氣體擴散層生產工藝，其特征在于，多個鈦網的網孔均為菱形孔，菱形孔呈90°交...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉樂，王歡，邵長斌，王莉敏，李鵬飛，
申請(專利權)人：陜西智拓固相增材制造技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。