蔡杰 作品数:8 被引量:33 H指数:3 供职机构: 上海电力学院能源与机械工程学院 更多>> 相关领域: 电气工程 自动化与计算机技术 化学工程 机械工程 更多>>
燃料电池双极板的3D打印加工方法 被引量:7 2016年 质子交换膜燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,双极板作为燃料电池的关键部件,3D打印技术可以适应双极板加工的需要。设计了一种具有并联传动机构的3D打印系统,采用聚乳酸(PLA)塑料作为加工材料,通过对3D打印系统控制参数的设置和优化,保证了加工零件的精度,完成了具有平行流道和蛇形流道的双极板的制造。燃料电池的组装实验证明,采用3D打印加工的燃料电池具有与传统加工方法获得的燃料电池相似的良好的工作性能。 陈军 吴懋亮 陈峻 蔡杰 潘广德关键词:3D打印 质子交换膜燃料电池 双极板 并联机构 并联结构的3D打印系统设计与分析 被引量:7 2016年 设计了一种具有并联传动机构的3D打印系统,对系统的运动原理进行了分析,以及阐述了斜杆长度、斜杆夹角和水平偏差产生的原因,通过对3D打印系统加工零件精度有关的挤出倍数、喷嘴直径、分层厚度、喷嘴温度与热床温度等工作参数的分析和优化,保证加工零件的精度。采用PLA塑料作为加工材料,完成了具有燃料电池双极板的加工,通过平行流道和蛇形流道燃料电池的工作性能实验,证明了3D打印系统运行的有效性,为后续3D打印系统应用于燃料电池复杂流道的制造奠定了基础。 吴懋亮 蔡杰 何涛 谢飞关键词:3D打印 并联机构 加工参数 磁场环境对PEMFC性能的影响 2015年 通过在阳极、阴极侧垂直加载不同极性(北极、南极)的磁场,以及在阳极侧垂直加载不同强度(0 m T、210 m T、310 m T和390 m T)和不同性质(非均匀、均匀)的磁场,考察不同加载方式和不同性质的磁场环境对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响。加载磁场可提高燃料电池的输出电能。当加载阳极侧北极磁场时,PEMFC的性能最好,功率密度极大值达到65.66 m W/cm^2。在相同磁场强度下,加载非均匀磁场时燃料电池的输出功率密度均高于加载均匀磁场时。 吴懋亮 何涛 蔡杰 潘广德关键词:磁场 加载方式 阳极加载稳恒磁场对PEMFC性能的影响 2017年 在工作面积为26.5 mm×26.5 mm的质子交换膜燃料电池(PEMFC)的阳极侧加载不同方向(与阳极侧平行、垂直)、不同强度(0、210、310、390 m T)的稳恒磁场,测出稳恒磁场源的磁场空间分布,得到在PEMFC阳极侧加载磁场对电池性能的影响。实验结果发现:一定强度范围内的磁场能够提高PEMFC的工作性能,但在不同磁场方向与不同磁场强度下,得到的PEMFC工作性能提高幅度有差异。当在PEMFC阳极侧加载垂直磁场时,其最大输出功率提高更大,平行磁场其次。当在阳极侧加载390 mT的磁场时,其PEMFC最大输出功率密度可以达到73.38 mW/cm^2。实验同时发现一定强度的加载磁场还可以提升PEMFC输出功率的稳定性。 何涛 蔡杰 吴懋亮 谢飞关键词:质子交换膜燃料电池 工作性能 稳恒磁场 均匀磁场对质子交换膜燃料电池工作性能影响研究 被引量:2 2015年 通过在质子交换膜燃料电池加载不同方向、不同强度的均匀磁场,研究均匀磁场对质子交换膜燃料电池工作性能的影响。研究发现,在燃料电池两侧加载不同方向、不同强度的均匀磁场,可以不同程度提升质子交换膜燃料电池的工作性能。文章对比了磁场方向与质子交换膜燃料电池双极板两侧平行及垂直时的工作性能,垂直磁场下的电池输出功率和工作电流提升幅度最大。当质子交换膜燃料电池分别置于不同强度(270,440,530 m T)的均匀磁场时,磁场下的电池输出功率与不加载磁场时有所增大,并且随着外加均匀磁场的增大,电池的输出功率也随之提高。 吴懋亮 何涛 蔡杰 谢飞关键词:质子交换膜燃料电池 均匀磁场 工作性能 激光熔覆功率对原位合成TiB/TiN涂层组织和摩擦性能的影响 被引量:1 2016年 以光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针(EPMA)方法分析涂层相组织结构和显微形貌,采用硬度测试仪及滑动磨损机测试涂层硬度及耐磨性能.结果表明,涂层中原位合成了TiB和TiN强化相颗粒,分别呈现针棒状形貌组织和等轴晶形貌组织;激光功率对组织形貌影响较大,随着激光功率的提高,熔覆层的硬度和耐磨性能呈上升的趋势;母材的磨损机制主要为疲劳磨损,而熔覆层金属的磨损主要由疲劳磨损和磨粒磨损共同作用,其中磨粒磨损占主体作用. 李敏 蔡杰 邓彪 袁斌霞 吴懋亮关键词:激光熔覆 原位合成 工艺参数对3D打印陶瓷零件质量的影响 被引量:15 2015年 3D打印技术可用于制造结构复杂、致密度高的陶瓷零件,其工艺参数的选择对零件的加工质量具有重要影响.不同挤出头直径下,挤出速度随着挤出压力的增大而加快,分层厚度与挤出头直径相关,而扫描速度与挤出速度的配合关系会直接影响陶瓷零件的成型精度.试验结果表明:在挤出头长度为5 mm,挤出头直径为0.6 mm,挤出压力为4 kg/cm2,扫描速度为20 mm/s,分层厚度为0.5 mm的打印参数下,能够打印出较理想的陶瓷零件. 刘骥远 吴懋亮 蔡杰 陈军 谢飞关键词:3D打印 工艺参数 陶瓷零件 梯度磁场对质子交换膜燃料电池工作性能的影响 被引量:1 2016年 质子交换膜燃料电池的工作性能与许多因素有关,由于氢气是抗磁性气体,氧气是顺磁性气体,通过外加磁场可以改变燃料电池的工作性能.采用永磁铁作为梯度磁场产生源,分析了梯度磁场对燃料电池的作用机理,设计了相应的实验方案,通过实验讨论了外加磁场对燃料电池的运行稳定性、极化曲线以及不同流量条件下输出功率的影响规律,以验证梯度磁场对提高燃料电池工作性能的有效性. 吴懋亮 黄晓薇 何涛 蔡杰 潘广德关键词:质子交换膜燃料电池 梯度磁场 运行稳定性 极化曲线 输出功率