ผลขององค์ประกอบของคาร์บอน/เรซินคอมพอสิตต่อสมบัติของแผ่นโลหะเคลือบสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลขององค์ประกอบของสารเคลือบที่มีต่อสมบัติการต้านทานการกัดกร่อนและการนำกระแสไฟฟ้าของแผ่นโลหะเคลือบคาร์บอน/เรซินคอมพอสิต โดยใช้ผงแปรงถ่านเป็นองค์ประกอบหลักและใช้สารตัวเติมเป็นท่อนาโนคาร์บอนที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน ร่วมกับตัวประสานคือซิงก์เรซิน (Zinc resin) และอะคริดิกเรซิน (Acrydic resin) องค์ประกอบรวมของการเคลือบคือ ผงแปรงถ่าน เรซิน และตัวทำละลาย ร้อยละ 20 30 และ 50 ตามลำดับ โดยใช้วิธีสเปรย์ในการเคลือบผิวโลหะที่ความหนาของฟิล์มระหว่าง 0.09 ถึง 0.11 มิลลิเมตร และศึกษาท่อนาโนคาร์บอนในช่วงร้อยละ 1- 5 โดยน้ำหนักในการแทนที่ตัวทำละลาย จากผลการทดลองพบว่า การใช้ซิงก์เรซิน (Zinc resin) จะมีค่าความต้านทานเชิงสัมผัสต่ำกว่าอะคริดิกเรซิน (Acrydic resin) แต่ค่าการกัดกร่อนสูงกว่า ส่วนค่าความต้านทานเชิงสัมผัสมีค่าลดลงเมื่อการเติมท่อนาโนคาร์บอนในปริมาณร้อยละ 0- 2 โดยน้ำหนัก การเติมท่อนาโนคาร์บอนที่มีสภาพนำไฟฟ้าสูง (100 ซีเมนต์ต่อเซนติเมตร) ส่งผลให้สมบัติของฟิล์มที่เคลือบดีที่สุด เมื่อปริมาณท่อนาโนคาร์บอนเพิ่มขึ้นทำให้สภาพนำไฟฟ้า การต้านทานการกัดกร่อนและการยึดติดของฟิล์มที่เคลือบมีแนวโน้มต่ำลงทั้งเรซิน 2 ชนิด การเติมท่อนาโนคาร์บอนชนิด 100 ซีเมนต์ต่อเซนติเมตร ร้อยละ 2 โดยน้ำหนักในการเคลือบด้วยซิงก์เรซินและอะคริดิกเรซิน ให้ค่าความต้านทานเชิงสัมผัส 4 และ 35 มิลลิโอห์มตารางเซนติเมตร และค่ากระแสกัดกร่อน 6 และ 0.5 ไมโครแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร ตามลำดับ พบว่าให้ค่ากระแสกัดกร่อนต่ำกว่าแผ่นโลหะที่ไม่ได้เคลือบ เมื่อนำแผ่นโลหะเคลือบด้วยซิงก์เรซินไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง ให้ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 325.2 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร และแผ่นโลหะเคลือบด้วยอะคริดิกเรซินให้ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 259 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งน้อยกว่าชุดเซลล์เชื้อเพลิงเดี่ยวที่ใช้แผ่นนำกระแสไฟฟ้าชนิดแกรไฟต์เชิงพาณิชย์ (395.4 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร) ที่ความต่างศักย์ 0.6 โวลต์