镁/氯化亚铜电池隔膜粉料的研制

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引俄y э T T通用线导雷是我国从国外引进的一种重型电动鱼雷,镁(负极)/氯化亚铜(正极)海水激活电池是该鱼雷的动力系统。该电池的负极镁合金板和正极氯化亚铜的制造技术现已国产化,然而负极用隔膜材料只能依赖进口,本论文的研究目的就是解决该隔膜粉料国产化的问题。 论文对国外隔膜粉料样品进行了较为系统的剖析,结果表明,用于电池组的隔膜粉料是由双酚A型环氧树脂,潜伏型固化剂以及无机填料等组成。论文首先确定以双酚A型环氧树脂DER663U为基料,重点考察了PMDA、NK-31、NK-MD、603-lA、casmid783 等潜伏型固化剂对环氧树脂粉末的交联固化性能影响。实验发现,在180℃的固化条件下,分别以PMDA、NK-31、NK-MD、603-lA、casmid783等为固化剂,粉料均可固化,胶化时间长短顺序为,PMDA> 603-lA>NK一31>casmid783>NK-MD,固化时间长短顺序为:603-lA>NK-3l>PMDA>casmid783>Nk-MD,其中使用PMDA、Nk-3l、603-lA固化所需时间较长,与实验要求不符合。而使用NK-MD(脲类),粉料可以在30秒胶化,89秒固化,但由于固化速度太快,导致固化物不够致密,强度不够,表面比较粗糙,不能满足要求;而使用改性双氰胺可以使粉料在40秒胶化,6分钟左右固化,不仅固化时间与国外样品固化时间一样,且固化物物理性能优良,表面光滑,与镁合金的附着力好;红外光谱检测表明,在180℃固化条件下DER663U的环氧基打开,与潜伏型固化剂casmid783发生了很好的交联反应。较优的粉料配方为:环氧树脂/100份、casmid783/8份、TiO<,2>/12份、SiO<,2>/7.5份、方解石/7.5份。 实验选用蒸发溶剂法和熔融法两种粉料制作工艺,发现当粉料样品量比较小时,两种工艺效果一样,但当生产样品量大时,溶剂法存在溶剂挥发困难、局部轻微固化、溶剂回收困难等问题,而熔融法很好的克服了这些。 对所制得的粉料进行检测表明,粉料不挥发物含量为99.7%,附着力1级,并且有很好的耐化学药品性及物理机械性能。结果表明,所制得粉料在各种性能上与国外样品效果相当,可完全取代,实现该隔膜粉料的国产化。
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