[发明专利]一种燃料电池双极板用金属铬粉的制备方法

权利要求书

1.一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：破碎

对原料金属铬块进行破碎，得到破碎后的铬块颗粒；其中，破碎后的铬块颗粒粒度为10mm以下；

步骤二：制粉

将破碎后的铬块颗粒在液氮介质中进行低温研磨，得到金属铬粉末；其中，研磨过程温度控制在-80~10℃；然后再利用加热装置在60~100℃温度下将金属铬粉烘干，得到金属铬粉末；

步骤三：筛分

将得到的金属铬粉末进行筛分，得到粒径为25~180μm的原始粉末A和粒径为25~200μm的原始粉末B；

将所述原始粉末A进行热处理得到去应力粉末，再将得到的去应力粉末筛分得到粒径为105~180μm的去应力粉C1和粒径为25~48μm的去应力粉C2；

将所述原始粉末B进行筛分得到粒径为105~200μm的基础粉末D1、粒径为45~105μm的基础粉末D2和粒径为25~45μm的基础粉末D3；

步骤四：混合

将步骤三得到的去应力粉C1、去应力粉C2混合得到去应力混合粉末C；其中，去应力粉C1占去应力混合粉末C重量的60~80%；

将步骤三得到的基础粉末D1、基础粉末D2、基础粉末D3混合得到混合粉末D；混合粉末D中基础粉末D1占重量的50~70%，基础粉末D2占重量的20~40%，余下为基础粉末D3；

将去应力混合粉末C、混合粉末D按照重量份数比2~5:5~8倒入混料箱，混合2~3小时，得到制备双极板的成品混合粉末；其中，去应力混合粉末C与混合粉末D总共份数为10份；

具体是：

将去应力混合粉末C、混合粉末D按照重量份数比3:7倒入混料箱，并进行搅拌，混合2~3小时，得到制备双极板的成品混合粉末；

其中，去应力混合粉末C中去应力粉C1占重量的70%；

其中，混合粉末D中基础粉末D1占重量的60%，基础粉末D2占重量的30%，基础粉末D3占重量的10%；

步骤五：压制、烧结

将步骤四得到成品混合粉末导入制备燃料电池双极板的模具，进行压制并保压15~25s后脱模，在1300℃下进行烧结，得到燃料电池双极板。

2.根据权利要求1所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，在步骤三中所述原始粉末A进行热处理具体是：

将原始粉末A放入高温加热炉中，梯度升温使热处理温度升至1200℃；首先以80~130℃进行预热30~45min，然后以400~500℃加热，间隔1h升温100℃，直至温度升至1200℃后再加热4~5h；最后随炉冷却至常温得到去应力粉末。

3.根据权利要求1所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，在步骤三中将所述原始粉末A进行热处理得到的去应力粉末进行再次筛分得到粒径为48~105μm的去应力粉C3。

4.根据权利要求3所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，在步骤四去应力混合粉末C、混合粉末D的混合中，去应力混合粉末C由去应力粉C3与去应力粉C2两者组成，且去应力粉C3占去应力混合粉末C重量的50~70%；余下为去应力粉C2。

5.根据权利要求3所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，在步骤四去应力混合粉末C、混合粉末D的混合中，去应力混合粉末C由去应力粉C1、去应力粉C2以及去应力粉C3三者组成；

其中，去应力粉C3占去应力混合粉末C重量的50~60%，去应力粉C2占去应力混合粉末C重量的20~30%；余下为去应力粉C1。

6.根据权利要求1所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，对步骤四进行混合前将基础粉末D2与粒径为20~36μm的铱粉末在氩气中进行研磨混合；

其中，基础粉末D2与铱粉末的重量比为2~3:1。

7.根据权利要求1所述的一种用金属铬粉制备燃料电池双极板的制备方法，其特征在于，对步骤四进行混合前将基础粉末D1与粒径为20~36μm的铱粉末在氩气中进行研磨混合；

其中，基础粉末D1与铱粉末的重量比为2~3:1。