[发明专利]一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板与制备方法

权利要求书

1.一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，包括基板、安装定位孔、进气口和出气口，其特征在于：所述基板上设置有一体成型的三维流场，所述三维流场包括设置于基板上表面的外部流场和设置于外部流场下方的内部流场，所述内部流场包括与进气口相连通的进气通道和蛇形流场，所述蛇形流场包括气体流道与脊背，所述进气通道与气体流道相连通，所述外部流场对应气体流道的位置设置有多个反应气孔，所述反应气孔之间设置有连接沟槽，所述连接沟槽两端分别与相邻反应气孔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽沿蛇形流场串连排布，所述连接沟槽与气体流道平行设置，所述连接沟槽分别与进气通道和出气口相连通。

3.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽包括设置于外部流场外周的连接边槽和多条平行设置的单行沟槽，所述连接边槽分别与进气通道和出气口相连通，所述单行沟槽设置于连接边槽内并与连接边槽相连通，所述单行沟槽与气体流道交错设置。

4.根据权利要求3所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：相邻单行沟槽之间平行设置有排水通道，所述排水通道两端皆与连接边槽相连通，所述排水通道的宽度为0.2～0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽包括多条横向单行沟槽和纵向单行沟槽，所述横向单行沟槽和纵向单行沟槽交叉连通设置呈网格状，所述横向单行沟槽与气体流道平行设置，所述纵向单行沟槽与气体流道交错设置，每条纵向单行沟槽两侧平行设置有排水通道，所述基板对出气口的一侧的排水通道两端分别与进气通道和出气口相连通。

6.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽的宽度为0.2～0.5mm，所述连接沟槽的深度为0.1～0.4mm，所述气体流道的深度为0.8～1.2mm。

7.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述三维流场外周设置有用于放置密封件的密封槽。

8.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽截面为U型。

9.根据权利要求1所述的一种具有强化传热传质功能的三维流场双极板，其特征在于：所述连接沟槽截面为V型。

10.一种用于制备如权利要求1至9中任意一项所述的具有强化传热传质功能的三维流场双极板结构的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤，步骤1，模型构建，采用三维软件进行三维复杂精细化流场的建模，完成三维复杂精细化流场的3D建模，步骤2进行实体分层处理，再导入加工设备系统等待加工；步骤3，将成形室成形平台进行预热，通入惰性气氛，并检测氧气含量，设置每层铺粉厚度；步骤4，采用分层快速扫描方法，对粉末进行选区激光熔化技术和激光抛光技术复合制备，从而制得双极板；步骤5，采用磨床，砂轮以10-20mm/min的进给速度对极板表面进行后处理。