本发明涉及垃圾处理,尤其涉及一种质子交换膜喷涂系统及喷涂方法。
背景技术:
1、质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心部件,对电池性能起着关键作用。它不仅具有阻隔作用,还具有传导质子的作用。质子交换膜现阶段主要有氟磺酸型质子交换膜、nafion重铸膜、非氟聚合物质子交换膜、新型复合质子交换膜等。
2、质子交换膜是质子交换膜燃料电池的核心部件,其性能的优劣直接影响燃料电池的工作性能。在质子交换膜的制备过程中,往往会出现复合材料分散不均匀、纳米粒子局部聚集、薄膜坏点、薄膜厚度难以精确控制等问题,这些问题会对质子交换膜的性能产生影响。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种质子交换膜喷涂系统及喷涂方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种质子交换膜喷涂系统,包括:超声波分散器,所述超声波分散器内设置容器,所述超声波分散器用于分散所述容器内的液体,所述容器连接输送管路,所述输送管路连接喷涂组件,所述喷涂组件下方设置夹具,所述夹具可以水平往复移动,所述容器内的液体经所述输送管路输送至所述喷涂组件,所述喷涂组件用于将输送的液体喷洒至所述夹具夹持的模具上,喷洒的液体干燥后形成薄膜。
3、作为上述技术方案的进一步描述:所述输送管路一端与所述容器相连,另一端与所述喷涂组件相连,且所述输送管路上设置液泵,所述液泵用于为所述输送管路提供输送动力。
4、作为上述技术方案的进一步描述:所述输送管路设置一分支管路,所述分支管路连接气泵,所述气泵用于向所述输送管路输送气流。
5、作为上述技术方案的进一步描述:所述喷涂组件包括若干超声波喷头,所述超声波喷头输入端与所述输送管路输出端相连。
6、作为上述技术方案的进一步描述:所述超声波喷头内设置滤网。
7、作为上述技术方案的进一步描述:所述夹具连接移动组件,所述移动组件包括工作台,所述工作台底部设置滑动模块,所述滑动模块包括驱动轮与导轨。
8、作为上述技术方案的进一步描述:所述夹具、移动组件与所述喷涂组件均设置于喷涂仓室内,且所述移动组件连接控温烘干组件,所述控温烘干组件用于调节所述喷涂仓室内的温度和气流速度。
9、一种质子交换膜的喷涂方法,包括:
10、s1、制备有机聚合物包覆的无机纳米粒子;
11、s2、开启超声波分散器,通过超声波分散器将有机聚合物包覆的无机纳米粒子与磺化聚合物在容器中制备成均一的喷涂液;
12、s3、开启控温烘干组件,调节喷涂仓室内的温度环境;
13、s4、待喷涂仓室中的温度稳定后,开启液泵与气泵,同时开启移动组件与喷涂组件,对夹具夹持的模具进行喷涂作业;
14、s5、喷涂作业完成后,维持喷涂仓室内的温度至预设时长后,使喷涂仓室降温至室温,喷涂液在夹具夹持的模具上形成薄膜,获得质子交换膜。
15、作为上述技术方案的进一步描述:在步骤s1中,所述有机聚合物包覆的无机纳米粒子为壳聚糖包覆的wo3纳米粒子。
16、作为上述技术方案的进一步描述:在步骤s3中,所述温度环境为80℃。
17、上述技术方案具有如下优点或有益效果:
18、1、本发明中,采用超声波分散器对喷涂材料进行现场分散处理,并输送至喷头组件中,降低了复合材料因长期静置导致的固液分层、沉降、纳米粒子聚集的问题。
19、2、本发明中,通过控温烘干组件调节喷涂仓室的温度,使得喷涂液中的溶剂加速挥发,可以有效防止已形成的涂层界面再溶于雾化颗粒的现象,有效提高了对涂层形貌的控制能力。
20、3、本发明中,通过液泵、气泵分别对喷涂液、气流的进料速率的调节,可以控制薄膜的厚度。
21、4、本发明中,喷头组件将混合了气流的喷涂液雾化成微细的颗粒,可以防止喷涂液在超声波喷头的喷嘴位置因脱溶剂而引起的喷头嘴堵塞,进而减少飞溅,提高涂层的均匀度,提高薄膜的良品率。
1.一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:包括:超声波分散器(10),所述超声波分散器(10)内设置容器(11),所述超声波分散器(10)用于分散所述容器(11)内的液体;
2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述输送管路(12)一端与所述容器(11)相连,另一端与所述喷涂组件(1)相连,且所述输送管路(12)上设置液泵(9),所述液泵(9)用于为所述输送管路(12)提供输送动力。
3.根据权利要求2所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述输送管路(12)设置一分支管路,所述分支管路连接气泵(8),所述气泵(8)用于向所述输送管路(12)输送气流。
4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述喷涂组件(1)包括若干超声波喷头,所述超声波喷头输入端与所述输送管路(12)输出端相连。
5.根据权利要求4所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述超声波喷头内设置滤网。
6.根据权利要求1所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述夹具(2)连接移动组件,所述移动组件包括工作台(3),所述工作台(3)底部设置滑动模块(5),所述滑动模块(5)包括驱动轮与导轨。
7.根据权利要求6所述的一种质子交换膜喷涂系统,其特征在于:所述夹具(2)、移动组件与所述喷涂组件(1)均设置于喷涂仓室(7)内,且所述移动组件连接控温烘干组件(4),所述控温烘干组件(4)用于调节所述喷涂仓室(7)内的温度和气流速度。
8.一种使用权利要求1-7任一项所述的质子交换膜的喷涂方法,其特征在于:包括:
9.根据权利要求8所述的喷涂方法,其特征在于:在步骤s1中,所述有机聚合物包覆的无机纳米粒子为壳聚糖包覆的wo3纳米粒子。
10.根据权利要求8所述的喷涂方法,其特征在于:在步骤s3中,所述温度环境为80℃。