القار عبدالهی - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
فرامرز آشنای قاسمی - دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران
رسول عبداله میرزایی - دانشیار، گروه شیمی، علوم پایه، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

صفحات دوقطبی یکی از اجزای اصلی پیل سوختی پلیمری است. در این مقاله رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی کامپوزیتی بررسی و با معیار دپارتمان انرژی مقایسه شده است. تمام نمونه­ها با روش ریخته­گری تحت فشار و تحت پرس گرم تهیه شدند. برای ساخت صفحات دوقطبی کامپوزیتی از پودر رزین فنولیک به­عنوان زمینه کامپوزیت استفاده شد. به منظور افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه، از الیاف کربن و پارچه کربنی به­عنوان تقویت­کننده استفاده شد. با بکارگیری پودر گرافیت در ساختار کامپوزیت میزان رسانایی الکتریکی نمونه­ها نیز بررسی شد. به منظور بررسی رفتار مکانیکی صفحات دوقطبی، نمونه­ها با درصدهای وزنی مختلف رزین فنولیک تولید و مورد آزمایش­­ قرار گرفت. استحکام خمشی نمونه با ۲۰% وزنی رزین، برابر  MPa۰۵/۲۳ اندازه­گیری شد که ۷% از معیار Department of  Energy (دپارتمان انرژی) کمتر است. با افزودن ۲% وزنی رزین، استحکام خمشی ۱۱% از معیار DOE بیشتر شد. در کامپوزیت با ۲۰% وزنی رزین استحکام ضربه­ی نمونه­ها به طور چشم­گیری نسبت به معیار DOE افزایش یافت. برای افزایش رسانایی الکتریکی نمونه­ها، پودر گرافیت فرآوری شد. ریخت­شناسی نمونه­ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. تصاویر SEM نشان می­دهند که فرآوری پودر گرافیت باعث بزرگتر شدن صفحات مولکولی گرافیت شده و رسانایی الکتریکی سطحی نمونه­ها را افزایش می دهد. در نهایت، نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی رزین، باعث افزایش استحکام خمشی و استحکام ضربه­ی صفحات دوقطبی کامپوزیتی شده و میزان هدایت الکتریکی سطحی آنها را نسبت به معیار DOE کاهش می دهد.

پیل سوختی, صفحات دوقطبی, کامپوزیت, رفتار مکانیکی