КОМПОЗИТНАЯ ДЕТАЛЬ С ПОЛЕМ ТЕЧЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА И СПОСОБ ЕЕ ФОРМИРОВАНИЯ

1. Композитная деталь с полем течения топливного элемента, содержащая:
проводящую листовую подложку, имеющую ряд впадин, расположенных в промежутках между узлами наружной поверхности, тем самым обеспечивая неравномерную толщину;
электропроводящее связующее вещество, нанесенное на подложку; и
гибкий графитовый слой, присоединенный к одной стороне подложки, причем упомянутая композитная деталь с полем течения топливного элемента обеспечивает по меньшей мере один проточный канал.
2. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом узлы имеют практически одинаковую высоту относительно базовой плоскости листовой подложки.
3. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом некоторые из узлов имеют высоты, отличные от высот других узлов, относительно базовой плоскости листовой подложки.
4. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом впадины имеют практически одинаковую глубину относительно базовой плоскости листовой подложки.
5. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом некоторые из впадин имеют глубины, отличные от глубин других впадин, относительно базовой плоскости листовой подложки.
6. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом впадины являются вдавливаниями в листовой подложке.
7. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, дополнительно содержащая второй гибкий графитовый слой, присоединенный к противоположной стороне листовой подложки.
8. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.7, при этом впадины являются сквозными перфорациями в листовой подложке.
9. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.7, при этом листовая подложка является ситом, впадины являются сквозными отверстиями сита, а узлы образованы решеткой сита.
10. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.7, при этом листовая подложка является сплетенной сеткой, впадины являются сквозными отверстиями сетки, а узлы образованы переплетениями сетки.
11. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.10, при этом сетка является металлической.
12. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.10, при этом металлическая сетка имеет толщину в диапазоне от 0,001 дюйма до 0,01 дюйма.
13. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом связующее вещество соэкструдировано с металлической сеткой.
14. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом связующее вещество нанесено в виде порошка.
15. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом порошок связующего вещества отвержден после нанесения.
16. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом толщина связующего вещества меньше на узлах, чем во впадинах.
17. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом деталь с полем течения является разделительной пластиной.
18. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом подложка содержит металл или металлический сплав.
19. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом подложка неравномерной толщины содержит сплетенные или несплетенные углеродные волокна.
20. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом электропроводящее связующее вещество содержит полимерный компонент и углеродные частицы, причем углеродные частицы диспергированы внутри полимерного компонента.
21. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом полимерный компонент содержит отвержденный термопласт.
22. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом полимерный компонент имеет температуру непрерывной эксплуатации выше 190°C.
23. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом деталь с полем течения имеет гофрированное поперечное сечение.
24. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом деталь с полем течения является несущей пластиной МЭУ, а проточный канал является проходом текучей среды сквозь плоскость несущей пластины.
25. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом деталь с полем течения является гофрированной вставкой с полем течения.
26. Композитная деталь с полем течения топливного элемента по п.1, при этом деталь с полем течения является разделительной пластиной, а проточный канал является проходом текучей среды сквозь плоскость несущей пластины.
27. Способ изготовления композитной детали с полем течения топливного элемента, содержащий этапы, на которых:
наносят электропроводящее связующее вещество на гибкий графитовый слой;
помещают на гибкий графитовый слой проводящую листовую подложку, имеющую ряд впадин, расположенных в промежутках между узлами наружной поверхности, тем самым обеспечивая неравномерную толщину;
наносят электропроводящее связующее вещество на подложку;
помещают второй гибкий графитовый слой поверх листовой подложки, образуя композитный пакет;
отверждают упомянутый композитный пакет;
подвергают отвержденный композитный пакет горячему прессованию; и
охлаждают композитный пакет под грузом до комнатной температуры.
28. Способ по п. 27, при этом связующее вещество включает в себя сочетание порошка полимера PPS (100 вес. ч.); воды (260 вес. ч.); пропиленгликоля (20 вес. ч.); смачивающего вещества (4 вес. ч.) и графита (100 вес. ч.).
29. Способ по п.27, при этом листовая подложка является металлическим ситом, обладающим размерами решетки и процентным отношением площади отверстий к общей площади; и минимальное количество связующего вещества вычисляют в массовом выражении на основе произведения средней плотности отвержденного связующего вещества, размеров решетки, процентного отношения площади отверстий к общей площади и общей площади листовой подложки.
30. Способ по п.27, при этом этап отверждения включает в себя нагревание композитного пакета до примерно 375°C в течение примерно 35 мин в среде нагретого циркулирующего воздуха.
31. Способ по п.27, при этом этап горячего прессования включает в себя сжатие композитного пакета между двумя стальными пластинами при примерно 1000 фунтов на квадратный дюйм (psi) и примерно 280°C в течение примерно 30 с.
32. Способ по п.27, при этом этап нанесения электропроводящего связующего вещества на подложку включает в себя совместную экструзию связующего вещества с подложкой.