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直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)因其能量转换效率高、环境友好、低温启动迅速、燃料储运方便等优点而备受各国研究所和汽车公司的青睐,在便携式设备电源、电动汽车动力源等领域有着广阔的应用前景。流场板作为DMFC的重要组成部件之一,其结构设计合理与否直接影响到电池内部的气液两相流行为、电池的工作性能和使用寿命。本文基于超疏水表而的润湿特性及滑移效应,设计了一种具有超疏水排气微通道的DMFC阳极流场,并对其制作工艺和气泡消减特性进行了研究。采用化学刻蚀及氟化处理工艺,制备了不锈钢、铝合金基超疏水表面,研究了刻蚀时间对氟化后基板表面润湿性的影响,得出0.4mm厚的304不锈钢、6063铝合金的最优刻蚀时间分别为15min和18min。采用台阶仪、扫描电镜分别对刻蚀基片进行了粗糙度测量及表面形貌观察,得出基片表面的粗糙微结构是影响表面润湿特性的主要原因,层次性越好、深宽比越大的粗糙表面经氟化后其超疏水性越好。研究了新型阳极流场的微细加工工艺,发现光刻工艺中感光油墨的浓度和基板表面的特性对涂胶质量有很大影响,采用环己酮稀释的感光油墨和蚀刻液表面活化处理的基板甩胶可获得均一的甩胶表面;前烘温度及前烘时间与显影后的图案质量有很大关系,实验得出前烘温度95℃、时间30~40min时,显影图案无缺陷。研究了不锈钢阳极流场喷淋蚀刻工艺中的喷淋温度、压力对刻蚀速度和蚀刻因子的影响规律。发现刻蚀速度和蚀刻因子都随着温度、压力的提高而增大,但同时却发现喷淋温度、压力过高易导致脱胶现象的发生。经实验得出,在喷淋温度为32℃、压力为0.7MPa时刻蚀工件,既能保障优越的加工质量(蚀刻因子F约为1.59),又能获得较高的蚀刻速度(约为4μm/min)利用喷淋蚀刻和氟化处理工艺制作了5种流场,并将之组装成了模拟电池。利用微流体输运特性可视化实验系统,研究了流场流道中气泡的形态与超疏水排气微通道宽度的关系;采用新型流场板组装了模拟DMFC阳极微流体输运特性的模拟电池,考察了不同进液流量和进液浓度对模拟电池气泡消减效果的影响规律。结果表明,在同一条件下:超疏水排气通道流场的流道中气泡的数量、体积较参比流场流道中气泡的数量、体积小;5种电池进出口压降都随着进液流量和进液浓度的增加而增大;具有超疏水排气通道流场的模拟电池进出口压降比参比流场模拟电池的进出口压降小;0.5mm宽的超疏水排气通道流场更有利于气泡的消减,其模拟电池的进出口压降在5种模拟电池中最小。