[发明专利]一种燃料电池阳极支撑挤出泥料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池阳极支撑挤出泥料，制备燃料电池阳极支撑挤出泥料的原料包括按重量份计的以下组分：阳极支撑粉料、与阳极支撑粉料质量比为10：(1‑2)的粘结胶体、用量为阳极支撑粉料重量1‑10％的润滑剂和用量为阳极支撑粉料重量1‑10％的增塑剂。本发明还公开了一种燃料电池阳极支撑挤出泥料的制备方法。本发明可以提高泥料均匀性，塑性及润滑性，减少泥料在炼制和成型过程中的发热。

技术领域

本发明属于燃料电池陶瓷泥料及其加工技术领域，具体涉及一种燃料电池阳极支撑挤出泥料及其制备方法。

背景技术

在脊性陶瓷原料(如氧化铝、氧化锆、石英)挤出泥料制作过程中，都需加入粘结剂、增塑剂、润滑剂、溶剂，经过搅拌机，捏合机充分混合形成均匀的塑化泥料。通过螺杆或者活塞对塑化泥料施加高压力，经过模具成型所需产品。目前常用的添加剂有CMC、MC、HPMC、桐油，甘油、DOP、PEG等，但对于脊性陶瓷原料上述添加剂任然会导致塑化泥料润滑性、塑性和保水性不足，微观结构不均匀。塑性及润滑性差，在挤出时物料间摩擦易发热使产品性能变差，设备使用时间缩短。保水性不足导致挤出产品变形，开裂等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种燃料电池阳极支撑挤出泥料，提高泥料均匀性，塑性及润滑性，减少泥料在炼制和成型过程中的发热。

本发明的另一目的在于提供一种燃料电池阳极支撑挤出泥料的制备方法，采用液压炼泥机和螺杆炼泥机配合炼泥使泥料更加均匀，大幅度降低泥料发热，保证泥料的性能。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种燃料电池阳极支撑挤出泥料，制备燃料电池阳极支撑挤出泥料的原料包括按重量份计的以下组分：阳极支撑粉料、与阳极支撑粉料质量比为10：(1-2)的粘结胶体、用量为阳极支撑粉料重量1-10％的润滑剂和用量为阳极支撑粉料重量1-10％的增塑剂。

作为进一步的方案，本发明所述的阳极支撑粉料包含YSZ粉末、占YSZ粉末重量30-80％的氧化亚镍粉末、以及占YSZ粉末与氧化亚镍粉末重量之和0-20％的造孔剂。

作为进一步的方案，本发明所述的YSZ粉末为进口的8％Y₂O₃-ZrO₂粉末。

作为进一步的方案，本发明所述的造孔剂为PS微球、PMMA微球、炭黑、淀粉中的一种或两种以上复合。

作为进一步的方案，本发明所述的粘结胶体为采用CMC(羧甲基纤维素)、MC(甲基纤维素)、HPMC(羟丙基甲基纤维素)、桐油、糊精的一种或者多种混合物作为粘结剂与热水按照质量比为1:(3-8)的比例混合而成。

作为进一步的方案，本发明所述的润滑剂为硬脂酸乳液、植物油、油酸中的一种或两种以上混合；所述增塑剂为甘油、PEG(聚乙二醇)、DOP(邻苯二甲酸二辛酯)中的一种或两种以上混合。

一种燃料电池阳极支撑挤出泥料的制备方法，包括

制备阳极支撑体粉料的步骤：将YSZ粉末、占YSZ粉末重量30-80％的氧化亚镍粉末放入球磨罐中，加入水乙醇以及氧化锆球磨石球磨20-24小时，然后加入占8YSZ粉末与氧化亚镍粉末重量之和0-20％的造孔剂继续球磨6-10小时，球磨结束得到的浆料于烘箱中烘烤得到阳极支撑粉料；

制备粘结胶体的步骤：用CMC、MC、HPMC、桐油、糊精的一种或者多种混合物作为粘结剂，与热水按照质量比为1:3-8的比例混合均匀，制成粘结胶体；

捏合泥料的步骤：将上述粘结胶体与阳极支撑粉料按照质量比为(1-2)：10的比例放入捏合机中，再加入重量为阳极支撑粉料重量1-10％的润滑剂和重量为阳极支撑粉料重量1-10％的增塑剂，在捏合机中捏合制成泥料；