Научные основы создания углероднаполненных электропроводящих пористых композитов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Лысенко, Владимир Александрович

• Лысенко, Владимир Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Лысенко, Владимир Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ современного состояния исследований и разработок углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

1.1 Области использования углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

1.2 Электрофизические характеристики углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

1.3 Современные направления создания углероднаполненных электропроводящих пористых композитов газодиффузионных подложек

1.4 Системное проектирование и промышленный дизайн углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

1.5 Анализ технологических особенностей создания углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

Глава 2. Основы теории системного проектирования углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

2.1 Краткое описание предметной области и анализ углероднаполненных электропроводящих пористых композитов как объектов проектирования

2.2 Создание углероднаполненных электропроводящих пористых композитов как объектов проектирования

2.3 Принципы системного проектирования и конструкции углероднаполненных электропроводящих пористых композитов газодиффузионных подложек

2.4 Сравнительная оценка технологий и характеристик углероднаполненных электропроводящих пористых композитов газодиффузионных подложек

Глава 3. Углеродные наполнители и армирующие элементы для получения углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

3.1 Результаты исследований импортных углероднаполненных электропроводящих пористых композитов газодиффузионных подложек

3.2 Исследование характеристик углеродных волокнистых материалов, выпускаемых в СНГ

3.3 Разработка технологий тонких углеродных нетканых материалов -непрерывных наполнителей для электропроводящих пористых композитов газодиффузионных подложек

3.4 Исследование удельного объемного электрического сопротивления углеродных волокнистых наполнителей

3.5 Разработка технологий и исследование свойств углеродных нетканых материалов на основе поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазола

3.6 Исследование свойств углеродных дисперсных наполнителей

Глава 4. Получение и исследование свойств связующих, модифицированных углеродными микро- и наночастицами

Глава 5. Разработка технологий углерод-углеродных

электропроводящих пористых композитов и исследование их свойств

5.1 Разработка технологий углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов с наполнителями из графитированных нетканых

материалов на основе гидратцеллюлозных волокон

5.2 Разработка углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов с матрицей из полиакрилонитрила

5.3 Разработка технологий и исследование свойств углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов на основе углеродных нетканых материалов из поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазола

5.4 Разработка технологий углерод-углеродных электропроводящих

пористых композитов на основе углеродных бумаг

Глава 6. Специальные технологии углероднаполненных электропроводящих пористых композиционных материалов

6.1 Разработка и исследование углерод-фторполимерных электропроводящих пористых композитов

6.2 Разработка углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов из прекурсоров, изготовленных электростатическим формованием

6.3 Разработка и исследование углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов, модифицированных углеродными нанотрубками

6.4 Разработка и исследование углерод-углеродных электропроводящих пористых композитов с упорядоченной структурой пор

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 264 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 265 ПРИЛОЖЕНИЯ (А-Л)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы создания углероднаполненных электропроводящих пористых композитов»

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы наблюдается возросший интерес к волокнистым углероднаполненным электропроводящим пористым композитам (УЭПК), обусловленный интенсивной коммерциализацией в области водородной энергетики при создании бортовых, резервных и аварийных источников питания авиационной и космической техники, подводных лодок, мобильных зарядных устройств для армии и др., где предъявляются специальные требования к электрофизическим, техническим, экономическим и другим параметрам УЭПК, а также расширением коммерческого применения электропроводящих наполнителей: углеродных нанотрубок, наново л окон, микронитей, графенов, - для создания таких композитов. Доля стоимости газодиффузионных подложек (ГДП) из волокнистых УЭПК в составе топливных элементов (ТЭ) с полимерными протонообменными мембранами (ППМ) может составлять 28 %, а на разработку таких ТЭ выделяется в рамках государственных программ США и стран ЕС сотни миллионов долларов в год. Российская Федерация не является исключением, и работы по водородной энергетике активно ведутся в рамках ряда государственных программ. УЭПК также находят широкое применение для изготовления электродов электрохимических устройств (электролизеры, источники тока, ионисторы), нагревательных элементов, покрытий для защиты от электромагнитного излучения, токопроводящих и электростатических покрытий, датчиков температуры, давления, оптического и инфракрасного излучения, датчиков химических веществ, биосенсоров и пр.

Вместе с тем, использование УЭПК в ТЭ с ППМ в оборонных и гражданских областях сдерживается в Российской Федерации отсутствием отечественных разработок, доведенных до промышленного внедрения. Поэтому создание отечественных конкурентоспособных как по характеристикам, так и по экономической доступности ГДП, с

использованием импортозамещающих технологий и материалов, является актуальной задачей.

В этой связи чрезвычайно актуально проведение комплексных фундаментальных исследований, направленных на создание методов системного проектирования УЭПК, являющихся технически сложными системами, и изделий на их основе, разработку новых материалов наполнителей и матриц таких композитов, создание новых конструкций УЭПК. Важной задачей является адаптация существующих технологий и оборудования к разработке новых материалов с целью освоения их промышленного выпуска.

Об актуальности и значимости выбранного научно-практического направления свидетельствует его включение в ряд межгосударственных и федеральных программ, основные из которых указаны ниже: • научно-техническая межгосударственная программа (Россия - Беларусь) «Разработка инновационных технологий и техники для производства конкурентоспособных композиционных материалов, матриц и армирующих элементов на 2012-2016 годы» по теме «Разработка технологий и оборудования для производства на гидратцеллюлозной основе углеродных нетканых и углерод-углеродных композиционных материалов многофункционального назначения», шифр «Компомат 6»; • федеральная целевая научно-техническая программа «Развитие гражданской морской техники» на 2009 - 2016 годы», технологическое направление № 6 «Судовое машиностроение и энергетика», мероприятие 6.1.1.; »федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» по проекту «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлениям: «Новые и возобновляемые источники энергии», «Водородная энергетика» в рамках мероприятия 1.2.1 Программы»; • федеральная целевая научно-техническая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 годы» по теме

«Разработка и создание опытно-промышленного производства энергетических установок на топливных элементах (твердополимерных и твердооксидных) для автономной резервной и аварийной энергетики»;

• федеральная целевая научно-техническая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 годы по приоритетному направлению «Энергетика и энергосбережение».

Направление диссертационной работы соответствует ряду критических технологий утвержденных Указами Президента Российской Федерации 21 мая 2006г., № Пр-842, и 7 июля 2011г., № 899.

Исходя из вышеизложенного, сформулированы цель и задачи работы.

1

Целью работы являлось комплексное решение научных и технологических проблем создания углероднаполненных

электропроводящих пористых композитов на основе отечественных технологий и доступного, импортозамещающего сырья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• критический анализ существующих технологий, способов получения и свойств УЭПК, в т.ч. для ГДП ТЭ; • разработка моделей технологий и материалов УЭПК с использованием методов системного проектирования;

• исследование влияния параметров получения на свойства углеродных волокнистых материалов-наполнителей из гидратцеллюлозы и альтернативных полимеров; • экспериментальная оценка эффективности использования полимерных связующих в процессах получения УЭПК;

• изучение влияния микро- и наночастиц на свойства полимерных компаундов для получения углеродных матриц УЭПК; • экспериментальное обоснование и отработка технологических параметров получения УЭПК с использованием углеволокнистых материалов; • экспериментальное обоснование перспективных технологий и конструкций УЭПК, в том числе с субмикронными и наноразмерными наполнителями.

На основании проведенных исследований впервые: • разработаны модели системного проектирования УЭПК и структур таких материалов. Сформулированы принципы проектирования УЭПК применительно к созданию ГДП ТЭ; • выявлена взаимосвязь параметров получения углеродных волокнистых материалов из гидратцеллюлозы и поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазола и их свойств, ответственных за характеристики УЭПК; • доказано, теоретически и экспериментально обосновано влияние частиц технического углерода на увеличение величины выхода углеродных остатков при карбонизации связующих на основе полиакрилонитрила; • установлено, что эффективным связующим для УЭПК может выступать полиакрилонитрил, наполненный микро- и наночастицами углерода; • выявлен экстремальный характер влияния структуры графитированных текстильных материалов (нетканых, тканых и трикотажных) и направления протекания электрического тока на их удельное объемное сопротивление. Экспериментально установлены и математически описаны зависимости удельного объемного сопротивления от толщины сжатия таких углеродных волокнистых материалов; © обоснована и экспериментально доказана возможность прогнозирования свойств углерод-углеродных электропроводящих пористых композиционных материалов на этапе изготовления углепластиков, без проведения дорогостоящих, длительных операций карбонизации и графитации; • теоретически обоснованы и изготовлены новые конструкции УЭПК с регулируемой структурой пор, учитывающие направления электрического тока и потоков газов через УЭПК.

Новизна и оригинальность предложенных технических и технологических решений подтверждена 6 патентами РФ, 2 свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ и 5 свидетельствами о государственной регистрации баз данных.

Практическая значимость работы заключается в том, что

• экспериментально показано, что наиболее эффективными углеволокнистыми наполнителями для УЭПК являются нетканые материалы и бумаги; • разработаны технологии и параметры получения из гидратцеллюлозных волокон углеродных нетканых материалов с комплексом свойств, требуемых для УЭПК ГДП; • разработаны технологии и параметры получения углеволокнистых бумаг с комплексом свойств, требуемых для УЭПК ГДП; • разработаны технологии и параметры получения УЭПК с заданным комплексом свойств, на основе специально созданных углеродных текстильных материалов и бумаг из гидратцеллюлозных волокон (с использованием в качестве связующих фенолоформальдегидных смол, ПАН); • показана перспективность использования сополимеров ПАН, наполненных техническим углеродом, в качестве связующих для УЭПК;

• показана перспективность использования углеволокнистых материалов из поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазола в качестве нового наполнителя для получения УЭПК с низким удельным объемным сопротивлением; • показана принципиальная возможность создания углерод-полимерных электропроводящих композитов с низким удельным объемным сопротивлением с использованием поливинилиденфторида как связующего;

• разработан ряд новых перспективных конструкций УЭПК, в том числе с субмикронными и наноразмерными компонентами, позволяющих получать УЭПК различного назначения с регулируемыми свойствами;

• разработанные технологии УЭПК внедрены на ООО «Научно-производственная компания «Композит», где проведена наработка опытно-промышленных партий ГДП, закупленных и использованных федеральным государственным учреждением «Российский научный цент «Курчатовский институт» (ныне - федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт») для изготовления партии мембранно-электродных блоков для топливных элементов с твердым полимерным электролитом на основе

импортозамещающих материалов и технологий, а также федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный научно исследовательский институт судовой электротехники и технологии» (ныне -филиал «Центральный научно исследовательский институт судовой электротехники и технологии» федерального государственного унитарного предприятия «Крыловский государственный научный центр»); • в период с 2004 по 2011 годы в производственных условиях на Республиканском унитарном предприятии «Светлогорское производственное объединение «Химволокно» (ныне - ОАО «СветлогорскХимволокно») проведена апробация основных технологических режимов получения углеродных волокнистых материалов-прекурсоров для УЭПК и ГДП на их основе, успешно испытанных федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный научно исследовательский институт судовой электротехники и технологии» в водородных топливных батареях с ионообменными мембранами. С 2012 года на ОАО «СветлогорскХимволокно» ведется модернизация оборудования и промышленное внедрение технологий УЭПК (ГДП) в рамках межгосударственной программы Россия-Беларусь «Разработка инновационных технологий и техники для производства конкурентоспособных композиционных материалов, матриц и армирующих элементов на 2012-2016 годы», шифр «Компомат 6».

Достоверность и обоснованность научных положений и полученных результатов подтверждается соответствием построенных моделей основным физико-химическим и математическим представлениям, теоретической и практической согласованностью с результатами мирового уровня, согласованностью с экспериментальными данными, полученными на основании модельных представлений, с применением современных взаимодополняющих методов исследований: дериватографического анализа; дифференциальной сканирующей калориметрии; рентгеноструктурного анализа; рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии; сканирующей

электронной микроскопии; порометрии, - других стандартных методов физико-химических исследований и статистической обработки экспериментальных данных.

Личный вклад автора заключается в формулировании цели, научных и технологических задач исследований, теоретическом и методическом обосновании путей их решения, личном выполнении экспериментов, анализе и обобщении экспериментальных данных, практическом участии в освоении технологических процессов и производственном внедрении разработанных технологий и материалов. Настоящая работа является самостоятельным исследованием, обобщающим комплекс работ, выполненных лично автором или в соавторстве.

Положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 21 международной и всероссийской конференции в период с 2005 по 2013 г.г.

Основные результаты диссертации опубликованы в 83 научных работах, в том числе 28 статьях в изданиях, входящих в «Перечень...» ВАК РФ, 6 патентах, 2 свидетельствах о регистрации программ для ЭВМ, 5 свидетельствах о регистрации баз данных, 9 статьях в научных сборниках и иных журналах, 33 докладах на международных и всероссийских конференциях, поданы 2 заявки на изобретения. Список основных работ приведен в автореферате.

Глава 1. Анализ современного состояния исследований и разработок углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

1.1 Области использования углероднаполненных

электропроводящих пористых композитов

Углеродные электропроводящие пористые композиты (УЭПК) благодаря сочетанию своих физико-химических свойств: высокой химической и электрохимической стойкости, электропроводности, теплопроводности, термостойкости, высокой удельной прочности, пористости, сорбционным свойствам, - находят широкое практическое применение. В таблице 1.1 представлены некоторые области применения УЭПК.

Таблица 1.1- Области применения УЭПК

№ Области применения

1. Газодиффузионные подложки и электроды топливных элементов [1,2].

2. Электроды электролизеров [3-5].

3. Электроды батарей и аккумуляторов [6, 7].

4. Электроды суперконденсаторов (ионисторов) [8, 9].

5. Регенерируемые электрическим током адсорбенты, для удаления загрязнений из воды, разделения и накопления радиоактивных изотопов, производства и анализа высокочистых веществ [10].

6. Зонды для измерения содержания кислорода в живых клетках [11, 12].

7. Датчики влажности, имеющие линейную зависимость удельного объемного сопротивления от влажности (в отличие от керамических датчиков) [13, 14].

8. Носители катализаторов в электрохимических устройствах [15 - 18].

9. Нагревательные элементы [19, 20].

10. Носители катализаторов [21, 22].

11. Среды для хранения водорода [23, 24].

12. Датчики температуры, давления, оптического и инфракрасного излучения, химических веществ, биосенсоры [25].

13. Углеродные сорбенты (возможна десорбция за счет электричества) [26].

14. Электрическая защита, электромагнитная защита. Защита от атмосферного электричества [27].

Большой вклад в разработку и исследование углеродных, в том числе электропроводящих, волокон, как компонентов УЭПК, а также разработку углеродных электропроводящих композитов внесли отечественные ученые: A.A. Конкин [28], P.M. Левит [29], Л.И. Фридман [30], В.Я. Варшавский [31], Т.В. Дружинина [32, 33], A.A. Лысенко [26, 8], Ю.Н. Сазанов [34], A.B. Грибанов [34] и др.

Особенно активно в последнее десятилетие УЭПК используются в топливных элементах. Топливные элементы (ТЭ) применяются для выработки электроэнергии на транспорте, в коммунальном хозяйстве, в переносных электронных устройствах и других приложениях [35]. К наиболее распространенным типам топливных элементов относятся [35 -38]: фосфорно-кислотные, с полимерными протонно-обменными мембранами, щелочные, метанольные прямого преобразования, регенеративные, цинко-воздушные, микробные, на основе расплавов карбонатов, твердооксидные, с протонопроводящей керамикой.

Необходимыми компонентами первых 7 типов ТЭ являются элементы конструкции в виде листового материала с высокой пористостью, хорошо пропускающие газы, участвующие в электрохимических реакциях, обладающие высокой электропроводностью. По сложившейся терминологии такие элементы называют газодиффузионными подложками (ГДП).

Кратко рассмотрим конструкцию ТЭ, на примере ТЭ с полимерными протонообменными мембранами (ППМ) и остановимся на роли ГДП.

Отметим, что ТЭ с ППМ находят большое практическое использование благодаря таким свойствам как высокая эффективность (40 - 60 %), экологичность (конечным продуктом электрохимических реакций является вода), бесшумность и др.

В таблице 1.2 представлены области применения ТЭ с ППМ.

Таблица 1.2 - Области применения ТЭ с ППМ

№ Области применения

1. Бортовое питание: - авиация, космос; - подводные лодки, морской транспорт.

2. Мобильные устройства: - зарядные устройства для армии; - портативная электроника; - питание сотовых телефонов; - роботы.

3. Автономная, резервная и аварийная энергетика: - аварийные источники энергии; - автономное электроснабжение; - производство электроэнергии на электростанциях.

4. Транспорт: - морской транспорт; - железнодорожный транспорт, горная и шахтная техника; - электромобили, автотранспорт; - вспомогательный транспорт (складские погрузчики, аэродромная техника и т.д.).

На рисунке 1.1 [39] представлена схема конструкции ТЭ, основными компонентами которого являются: полимерная протонообменная мембрана на основе фторполимеров (например, марки Nafion® фирмы Du Pont) или полибензимидазола [40], слои катализатора, газодиффузионные подложки (ГДП), газораспределительные пластины и оконечные пластины.

2Нг —> 4Н*+4 е - 02*4е -> 20*

4 H * + 2 0 -» 2Нг0

Эффмтипосп 40% — 40%

Рисунок 1.1- Схема топливного элемента, в котором в качестве электролита используется полимерная протонообменная мембрана

ГДП являются одним из важнейших компонентов ТЭ [41] и выполняет следующие основные технические функции [39, 42]: доставка газов и жидких реагентов (топливо/окислитель: водород/кислород, метанол/кислород воздуха и пр.) к нужным электродам; распределение реагентов необходимым и контролируемым образом; подвод электронов к электродам, каталитическим слоям и отведение электронов от них; механическая поддержка и защита полимерных мембран и катализатора; помощь в отведении тепла; передача нагрузок газораспределительных пластин и уплотнителей сборки батареи ТЭ; участие в сопряжении внутренних частей батареи ТЭ в составе мембранно-электродного блока (МЭБ) ТЭ и др.

Не удивительно, что ведущие мировые производители систем с ТЭ уделяют пристальное внимание как техническим и эксплутационным характеристикам ГДП, так и их стоимости.

Наиболее значимыми для рынка компонентами батареи топливных элементов являются биполярные пластины и мембранно-электродные блоки (МЭБ) [43]. МЭБ представляет собой конструкцию, состоящую из мембраны, находящейся между двумя слоями ГДП с нанесенным на них катализатором, которые соединяют горячим прессованием вместе. Газодиффузионные подложки и каталитические чернила являются наиболее дорогими субкомпонентами МЭБ в составе батареи ТЭ.

На рисунке 1.2 представлено распределение стоимости компонентов в батарее их 93 активных ТЭ, каждый из которых имеет МЭБ и две биполярные пластины [43]. Оценка проведена на основе цен фирмы SGL Carbon. Стоимость ГДП составляет 114 $/м2 при низком объеме выпуска, но снижается до 12 $/м2 при объемах выпуска 500 ООО батарей в год. При этом стоимость вырабатываемой энергии должна быть снижена с 42,98 $/кВт (1 ООО систем в год) до 3,27 $/кВт (технология 2015 г., 500 000 систем в год). Реальная стоимость в 2008 г. по финансируемому Департаментом энергетики США проекту составляла около 36 $/кВт, что примерно в 10 раз больше, чем по планам ДЭ к 2015 году [44].

1- газораспределительные пластины (отштампованные)

2- газодиффузионные подложки (ГДП)

3- каталитические чернила

4- мембраны и нанесение катализатора

5- рамка МЭБ/герметизирующие прокладки

6- прокладки охлаждения

7- оконечные пластины и токосъемники

89- сборка батареи

другое

Рисунок 1.2 - Стоимость ГДП в составе батареи топливных элементов при объеме выпуска: а - 1000 батарей в год, б - 500000 батарей в год

Таким образом, при организации промышленного производства батарей ТЭ, прежде всего, необходимо работать над уменьшением стоимости мембраны, углероднаполненных электропроводящих пористых газодиффузионных подложек и каталитически-активных слоев [43].

1.2 Электрофизические характеристики углероднаполненных электропроводящих пористых композитов

Требования к электрофизическим характеристикам УЭПК определяются областью их применения. Например, для электродов ионисторов необходима высокая электропроводность, высокая пористость, наличие большого числа макро и мезопор, открытая структура пор,

коррозионная стойкость в среде эксплуатации; для электродов ТЭ - высокая электропроводность, высокая пористость (50 - 90 %), наличие макропор, открытая структура пор, коррозионная стойкость и т.д. Несмотря на различия абсолютных значений параметров, наблюдается единая тенденция в требуемых характеристиках УЭПК: сочетание высокой электропроводности с высокой пористостью при высокой химической (электрохимической) стойкости. Последнее требование обеспечивается самими материалами УЭПК, как правило, в настоящее время изготавливаемыми, на основе углеродных волокон. Сочетание первых же двух характеристик является принципиально противоречивым, т.к. высокая пористость материала неизбежно приводит к снижению его электропроводности и наоборот. На практике для ГДП ТЭ, наиболее востребовано сочетание одновременно высоких электропроводности и пористости.

Таким образом, решение предельной задачи получения УЭПК с максимальной электропроводностью и пористостью для ГДП ТЭ открывает технико-технологические пути к изготовлению УЭПК для других применений.

Поэтому проанализируем характеристики и технологи получения УЭПК для изготовления ГДП ТЭ.

Отметим, что в отечественной литературе практически отсутствуют данные по свойствам промышленно выпускаемых газодиффузионных подложек топливных элементов. Также нет достаточных сведений и о технологиях промышленного изготовления ГДП. Поэтому особый интерес представляют систематизация и анализ научной информации о газодиффузионных подложках ТЭ, их свойствах, а также технологиях их промышленного выпуска. В связи с этим в работе произведен анализ закономерностей создания (дизайна) ГДП с целью поиска направлений системного проектирования и создания отечественных ГДП.

Рассмотрим свойства УЭПК ГДП некоторых ведущих производителей.

1. УЭПК ГДП компании Тогау

Компания Тогау Industries, Inc. (сокращенно Тогау) является крупнейшим в мире производителем изделий из углерода, имеет собственное производство углеродных нитей, углеродных тканей и пористых токопроводящих электродов.

Первоначально электропроводящие пористые углеволокнистые подложки компании Тогау, выпускаемые под названием TGP-H, были разработаны и применялись в качестве коррозионностойких электродов промышленных электролизеров и фосфорнокислотных топливных элементов. В дальнейшем такие подложки были с успехом использованы в качестве ГДП ТЭ с полимерными протонообменными мембранами. Они производятся из полиакрилонитрильного углеродного волокна (УВ) марки TORAYCA, для которого характерны высокий предел прочности на разрыв и высокие модули упругости. Некоторые характеристики УВ даны в таблице 1.3 [45].

Таблица 1.3 - Характеристики углеродных волокон марки TORAYCA

Тип волокна Состав Термические свойства PV Ю-3, Ом • см Потеря массы при 315 °С после 500 часов, масс. %

с, % Na+K, %0 Удельная теплоемкость, кал/(г • °С) Термическая проводимость, кал/(смс°С) а • 10^, 1/°С

ТЗОО 93 <50 0,19 2,5 • 10"2 -0,41 1,7 16

T300J 94 <50 0,18 2,23 • 10"2 -0,43 1,5

Т400Н 94 <50 0,18 2,52 • 10"2 -0,45 1,6 2

T700S 93 <50 0,18 2,24 • 10"2 -0,38 1,6

Т800Н 96 <50 0,18 8,39 • 10"2 -0,56 1,4 2

T1000G 95 <50 0,18 7,65 • 10"2 -0,55 1,4 2

M35J >99 <50 0,17 9,33 ■ 10"2 -0,73 1,1

M40J >99 <50 0,17 1,64 ■ 10"1 -0,83 1,0

M46J >99 <50 0,17 2,02 • 10"' -0,9 0,9

M50J >99 <50 0,17 2,34 • 10"1 -1,0 0,9

M55J >99 <50 0,17 3,72 • 10"1 -1,1 0,8

M60J >99 <50 0,17 3,63 • 10"1 -1,1 0,7

М40 >99 <50 0,8 2

М50 >99 <50 0,17 2,7 ■ 10"1 -1,0 0,7 2

а - коэффициент термического расширения, ру - удельное объемное сопротивление

В таблице 1.4 даны основные параметры изделий марки ТвР-Н [46].

Таблица 1.4 - Основные параметры УЭПК ГДП марки ТвР-Н

Свойства Единица ТСР-Н- ТСР-Н- ТСР-Н- ТСР-Н-

030 060 090 120

Толщина мм 0,11 0,19 0,28 0,37

Объемная плотность г/см"* 0,40 0,44 0,44 0,45

Пористость % 80 78 78 78

Газопроницаемость МЛ • 2 мм/(см •

час • мм 2500 1900 1700 1500

водяного

столба)

Удельное электрическое

сопротивление:

перпендикулярно плоскости, мОм ■ см 80 80 80 80

в плоскости мОм • см - 5,8 5,6 4,7

Вышеприведенные данные являются экспериментальными и не гарантируются

компаниеи-произво дител ем.

Углеволокнистые пористые бумаги Тогау ТОР-Н выпускают только в виде листов размерами 15"х15", 400 ммх400 мм, 500ммх500мм и 800 ммх800 мм (листы марки ТОР-Н-ЗО такого размера не выпускаются).

Несмотря на широкое использование углеволокнистых пористых бумаг компании Тогау, технология их изготовления, естественно, производителем не раскрывается, а сами УЭПК являются объектами продолжающихся исследований [47 - 50].

На рисунке 1.3 а приведена связь прочности и модуля упругости УВ Тогау [45], а на рисунке 1.3 б - зависимость удельного объемного сопротивления УВ от их модуля упругости по результатам анализа технической документации Тогау.

Анализ зависимостей показывает, что наименьшим удельным объемным сопротивлением 0,7 - 0,9 мОм см обладают высокомодульные волокна с модулем упругости 400 - 600 ГПа. Именно такие волокна позволяют получить УЭПК с низким удельным сопротивлением. Например, при пористости 78 - 80 % на объем волокон приходится 20 - 22 % и для получения УЭКМ с удельным

оз

В

7000

6000

а

£ 5000 «

а

и 4000

»9 Н

I 3000

О

2000

♦ T100' )G

♦ Т8001 I

+T700S lOOOG^ yi. Í5J tM60J

T700S *T300J

♦ М 40

1,8

0 500 1000

Модуль упругости, ГПа

а

1,6 1.4

<и В X <и

4 се

В 9 Н в О «12

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лысенко, Владимир Александрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Dyer, Chris К. Encyclopedia of Electrochemical Power Sources / Chris K. Dyer, Patrick T. Moseley, Zempachi Ogumi [at al.]. - Amsterdam: Elsevier, 2013.-3000 p.

2. Sorensen, B. Hydrogen and Fuel Cells: Emerging Technologies and Applications / Bent Sorensen. - USA: Academic Press, 2012. - 492 p.

3. Пат. US3616326, США, МПК C01F17/00; C22B59/00. Separation of rare earths by electrolysis with porous carbon electrodes / Edward Onstott, заявитель и патентообладатель Edward Onstott. - USD3616326; заявл. 22.10.1969, опубл. 26.10.1971.

4. Farmer, J.C. The use of carbon aerogel electrodes for environmental cleanup / J.C. Farmer, D.V. Fix, R.W. Pekala [at al.] // Preprints of papers -American chemical society division fuel chemistry. - 1996. - Vol. 41. - Issue 1. -P. 484-487.

5. Kinoshita, K. Carbon: Electrochemical and Physicochemical Properties / Kim Kinoshita. - USA: Wiley, 1988. - 533 p.

6. Haddad, R. Carbon cloth/carbon nanotube electrodes for biofuel cells development / R. Haddad, W. Xia, D. A. Guschin [et al.] // Electroanalysis. - 2013. - Vol. 25. - Issue 1. - P. 59 - 67.

7. Zhang, K. Functional porous carbon-based composite electrode materials for lithium secondary batteries / Kai Zhang, Zhe Hu, Jun Chen // Journal of Energy Chemistry. - 2013. - Vol. 22. - Issue 2. - P. 214 - 225.

8. Лысенко, А.А. Электропроводящие углеродные волокнистые сорбенты / А.А. Лысенко, О.В. Асташкина, В.А. Лысенко [и др.] // Химические волокна. - 2008. - № 4. - С. 38 - 41.

9. Yang, Shin-Yi. Design and tailoring of a hierarchical graphene-carbon nanotube architecture for supercapacitors / Shin-Yi Yang, Kuo-Hsin Chang, Hsi-Wen Tien [et al.] // Journal of Materials Chemistry. - 2011. - Vol. 21. - P. 2374 - 2380.

10. Celzard, A. Preparation, electrical and elastic properties of new anisotropic expanded graphite - based composites / A. Celzard, M. Krzesinska, D. Begin [et al.] // Carbon. - 2002. - Vol. 40. - P. 557 - 566.

11.Pilawa, B. Carbon materials as oximetric probes / B. Pilawa, S. Вartlomeiejczyk // Materials Engineering. - 2009. - Vol. 2/168. - P. 123 - 126.

12. Pilawa, B. Influence of oxygen 02 on microwave saturation of EPR lines of plants carbonized at 650 °C and potential application in medicine / B. Pilawa, S. Bartlomeiejczyk, M. Krzesinska [et al.] // Engineering of Biomaterials. - 2008. -Vol. 11.-P. 9- 11.

13. Kasai, K. Humidity sensor characteristics of wood ceramics / K. Kasai, K. Saito, T. Okabe // Journal of Porous Materials. - 1997. - Vol. 4. - P. 277 - 280.

14. Пат. US6229318 США, МПК G01N27/04; G01N27/12. Electrical resistance type humidity sensor / Suda Toshikazu, заявитель и патентообладатель Suda Toshikazu, Sanriki Kogyo, Kabushiki Kaisha. -US 19980007366; заявл. 15.01.1998, опубл. 08.05.01.

15. Пат. WO 200605463, МПК D01F9/21; D04H1/42; D06C7/04; H01M4/92; H01M4/96; H01M8/10. Carbon fiber, porous support-carbon fiber composite, process for producing them, catalyst structure, electrode for solid polymer fuel cell and solid polymer fuel cell / Sugi Shinichiro, Ohno Shingo, Yoshikawa Masato, заявитель и патентообладатель Bridgestone Corp, Sugi Shinichiro, Ohno Shingo, Yoshikawa Masato. - W02005JP21114; заявл. 17.11.2005, опубл. 26.05.2006.

16. Lim, S.-H. Adsorption of phenol and its derivatives from water using synthetic resins and low-cost natural adsorbents: A review / S.-H. Lim, R.-S. Juang // Journal of Environmental Management. - 2009. -Vol. 90/3. - P. 1336 - 1349.

17. Garcia-Bordeje, E. Preparation and characterization of carbon-coated monoliths for catalyst supports / E. Garcia-Bordeje, F. Kapteijn, J.A. Moulijn // Carbon. - 2002. - Vol. 40. - P. 1079 - 1088.

18. Jia, R.-L. Preparation of carbon supported platinum catalysts: role of p sites on carbon supported surface / R.-L. Jia, C.-Y. Wang, S.-M. Wang // Journal of Materials Science. - 2006. - Vol. 41. - P. 6881 - 6888.

19. Пат. 20130087552 USA, МПК H05B3/02; D01F9/12. Method of preparing carbon-carbon composite fibers, and carbon heating element and carbon heater prepared by using the fibers / Lee, Youngjun (Seoul, KR), Cho, Seongho (Seoul, KR), Yang, Kapseung (Gwangju, KR), Kim, Bohye (Gwanju, KR), Kim, Changhyo (Gwangju, KR), Lee, Donghun (Gwangju, KR). - Appl. No. 13/645747; заявл. 10/05/2012: опубл. 04/11/2013.

20. Manocha, L.M. High performance carbon-carbon composites / L.M Manocha // Sadhana. - 2003. - Vol. 28. - Parts 1 - 2. - P. 349 - 358.

21. Klett, J.W. Carbon fiber carbon composites for catalyst supports / J.W. Klett, T.D. Burchell // 22nd Biennial Conference on Carbon. - San Diego, 1995. - P. 124.

22. Chaia, G. Ordered uniform porous carbons as a catalyst support in a direct methanol fuel cell / G. Chaia, S.B. Yoona, S. Kanga [et al.] // Electrochimica Acta. - 2004. - Vol. 50. - P. 823 - 826.

23. Matei-Ghimbeu, C. Ordered porous carbon/metal composites for hydrogen storage / C. Matei-Ghimbeu, C. Zlotea, R. Gadiou [et al.] // Carbon. Annual World Conference. - Clemson: American Carbon Society, 2010. - P. 726 - 727.

24. Kim, J.-W. Overview of Hydrogen Production and Storage / Jong-Won Kim // Proceedings of 8th Implementation-Liaison Committee Meeting. - Seoul: IPHFCE, 2007. - P. 1 - 30.

25. Cuppoletti, J. Metal, Ceramic and Polymeric Composites for Various Uses / J. Cuppoletti. - Rijeka: InTech, 2011. - 684 p.

26. Лысенко, A.A. Основы ресурсосберегающих технологий получения активированных углеродных волокон, их свойства и применение : Дис. ... докт. техн. наук / А.А. Лысенко. - СПб, 2007. - 285 с.

27. Kim, J.H. Carbon Nanotube composite for EMI shielding and Thermal Signature Reduction / J.H. Kim, G.E. Fernandes, D. Deisley [et al.] // Journal of Composite Materials. - 2013. - Vol. 47. - Issue 1. - P. 119 - 124.

28. Конкин, А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы / А.А. Конкин. - М.: Химия, 1974. - 376 с.

29. Левит, P.M. Электропроводящие химические волокна / P.M. Левит. -М.: Химия, 1986.-200 с.

30. Фридман, Л.И. Углеродные волокнистые адсорбенты на основе гидратцеллюлозных волокон / Л.И. Фридман // Весщ АНБССР. Сер. xiM. наук, - 1974.-№2.-С. 37-41.

31. Варшавский, В.Я. Углеродные волокна / В.Я. Варшавский. - М.: Варшавский, 2005. - 500 с.

32. Дружинина, Т.В. Исследования в области получения углеродных волокнистых сорбентов на основе ацетатов целлюлозы / Т.В. Дружинина, Л.А. Назарьина, А.С. Александрийский [и др.] // Химические волокна. -1995,-№5.-С. 44-48.

33. Дружинина, Т.В. Общие закономерности химических и структурных превращений поливинилспиртового волокна в условиях высокотемпературной обработки / Т.В. Дружинина, И.М. Харченко // Химические волокна. - 2010. - № 5. - С. 23 - 26.

34. Сазанов, Ю.Н. Карбонизация полимеров / Ю.Н. Сазанов, А.В. Грибанов. - СПб.: Научные основы и технологии, 2013. - 296 с.

35. Blomen, L.J. Fuel Cell Systems / L.J. Blomen, M.N. Mugerwa. - Berlin: Springer, 1993.-615 p.

36. Hoogers, G. Fuel Cell Technology Handbook / G. Hoogers. - Boca Raton: CRC Press, 2003. - 462 p.

37. Weaver, G. World Fuel Cells: An Industry Profile with Market Prospects to 2010 / G. Weaver, R. Reidy - Elsevier Inc, 2002. - P. 5 - 47.

38. Hashem Nehrir, M. Modeling and Control of Fuel Cells: Distributed Generation Applications / M. Hashem Nehrir, Caisheng Wang. - IEEE Press, 2009. - 24 p.

39. Kumar, R. Fuel Cell Handbook (Sixth Edition) / R. Kumar, M. Farooque, B. Ernst [et al]. - EG&G Technical Services, Inc., 2002. - 451 p.

40. Javaid Naidi, S.M. Polymer Membranes for Fuel Cells / S.M. Javaid Naidi, Takeshi Matsuura. - Springer Science + Business media, 2009. - 431 p.

41. U.S. Department of Energy. Hydrogen Program. 2007 Annual Progress Report. V Fuel Cell. - Washington: US Department of Energy. - P. 278 - 279, 680 -684, 1281.

42. Spiegel, C.PEM fuel cell modeling and simulation using matlab / C. Spiegel - Academic Press in an imprint of Elsevier, 2008. - 443 p.

43. James, Brian D. Mass Production Cost Estimation for Direct H2 РЕМ Fuel Cell Systems for Automotive Applications / Brian D. James, Jeffrey A. Kalinoski // FY2007 Annual Progress Report. DOE Hydrogen Program. -Washington: US Department of Energy. - P. 700 - 704.

44. Morgan, J. Reduction in Fabrication Costs of Gas Diffusion Layers / J. Morgan // FY2007 Annual Progress Report. DOE Hydrogen Program. -Washington: US Department of Energy. - P. 1132.

45. Starr, T. Carbon and High Performance Fibres: Directory and Databook / T. Star. - Chapman & Hall. London, 1995.-385 p.

46. Carbon paper [Электронный ресурс]. -http://www.torayca.com/en/properties/report_eng09_2.html (дата обращения: 20.08.2013).

47. Wang, Yun. Measurement of thermal conductivity and heat pipe effect in hydrophilic and hydrophobic carbon papers / Yun Wang, Mehernosh Gundevia // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2013. - Vol. 60. - P. 134 - 142.

48. Характеристика структуры типа и объема пор УЭПК ГДП Тогау [Электронный ресурс]. - http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=5616 (дата обращения: 20.08.2013).

49. Sinha, Puneet К. Quantification of Liquid Water Saturation in a РЕМ Fuel Cell Diffusion Medium Using X-ray Microtomography / Puneet K. Sinha, Philip Halleck, Chao-Yang Wang // Electrochemical and Solid-State Letters. -2006. - Vol. 9(7). - P. A344 - A348.

50. Tamayol, A. Micro/macroscopic fluid flow in open cell fibrous structures: Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy / A. Tamayol. - Urban, 2011. - 179 p.

51. Parikh, N. Microstructure of gas diffusion layers for РЕМ fuel cells / N. Parikh, J.S. Allen, R.S. Yassar // Fuel cells. - 2012. - № 1 - P. 1 - 9.

52. SIGRACET® Fuel Cell Components [Электронный ресурс]. -http://www.sglgroup.com/cms/_common/downloads/products/product-groups/su/fuel-cell-components/SIGRACET_Fuel_Cell_Components_e.pdf (дата обращения: 20.08.2013).

53. Лысенко, В.А. Газодиффузионные подложки топливных элементов: промышленный выпуск / В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. -2008.-№3(6).-С. 42-48.

54. Лысенко, В.А. Промышленный дизайн пористых токопроводящих подложек для топливных элементов / В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2008. - № 4(7). - С. 26-30.

55. Лысенко, В.А. Промышленный выпуск газопроницаемых токопроводящих подложек / В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2009. - № 1(8). - С. 53-59.

56. Лысенко, В.А. Углеродные волокнистые пористые токопроводящие подложки для водородной энергетики / В.А. Лысенко // Химические волокна. -2009,-№2.-С. 48-52.

57. Лысенко, В.А. Волокнистые углеродные пористые токопроводящие подложки: промышленное производство / В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2009. - № 3(10). - С. 18 - 22.

58. Стоимость УЭПК ГДП фирмы Fuel Cell Store [Электронный ресурс]. - http://www.fuelcellstore.com/en/pc/viewCategories.asp?idCategory=83 (дата обращения: 20.08.2013).

59. Стоимость УЭПК ГДП фирмы Fuel Cells [Электронный ресурс]. -http://fuelcellsetc.com/helpful-tools/gas-diffusion-layer-gdl-comparison-chart/ (дата обращения: 20.08.2013).

60. Fuller, Т. Proton Exchange Membrane Fuel Cells 9 / T. Fuller, C. Hartnig, V. Ramani [et al.] // The electrochemical society. - 2009. - P. 2069.

61.Mathias, M. Diffusion media materials and characterization / Mark Mathias, Joerd Roth, Jerry Fleming // Hand book of Fuel Cells - Fundamentals, Technology and Applications. - 2003. - Vol. 3. - Ch. 46. - P. 1 - 21.

62. The European Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform // Second Annual General Meeting. - Brussels: European Commission, 2005. - 48 c.

63. Shekhawat, Dushyant. Fuel Cells: Technologies for Fuel Processing: Technologies for Fuel Processing / Dushyant Shekhawat, J.J. Spivey, David A Berry // Elsevier, 2011. - 556 p.

64. Farmer, J. Assessing porosity of proton exchange membrane fuel cell gas diffusion layers by scanning electron microscope image analysis / Johnathon Farmer, Binh Duong, Supapan Seraphin [et al.] // Journal of Power Sources. -2012.-Vol. 197.-P. 1-11.

65. Лысенко, А.А. Газодиффузионные электроды для топливных элементов / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко, А.А. Тарасенко // «Волокнистые материалы XXI век»: материалы Международной конференции и выставки. -СПб: СПГУТ, 2005. - С. 256.

66. Пат. US6783851, США. МПК C08J5/04; D01F9/145; D01G1/08; D02G3/02; D03D15/12; D04H1/46; D04H1/52 Pitch based graphite fabrics and needled punched felts for fuel cell gas diffusion layer substrates and high thermal conductivity reinforced composites / Crawford James; Lecostaouec Jean-Francois; Kennedy Paul T, заявитель и патентообладатель Crawford James, Lecostaouec Jean-Francois, Kennedy Paul T, Albany International Techniweave, Inc -US20020213968, заявл. 07.08.2002, опубл. 12.04.2004.

67. Лысенко, А.А. Тенденции формирования мирового рынка углеродных волокон / А.А. Лысенко // Технический текстиль. - 2005. - № 12.-С. 33 -37.

68. Pierson, Н.О. Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerens / H.O. Pierson. - New Jersey USA: N.P., 1993. - 384 p.

69. Biro, L.P. Carbon Filaments and Nanotubes: Common Origins, Differing Applications / L.P. Biro, Carlos A. Bernardo, G.G. Tibbetts // NATO Science series, 2001.-370 p.

70. Лысенко, A.A. Электропроводящие активированные углеродные волокна: получение и свойства / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко, О.В. Асташкина / 9th International Conference on Fundamentals of Adsorption: Book of Abstracts. - Sicily-Italy, 2007. - P. 408.

71. Manohar, M.W. Carbon Nanotube as Catalyst Support for Proton Exchange Membrane Fuel Cell / M.W. Manohar. - ProQuest, 2007. - 256 p.

72. Gurau, V. In-Situ Characterization of GRAFCELL® Flexible Graphite Film as Gas Diffusion Layers for PEMFCs / Vladimir Gurau, Thomas A. Zawodzinski, Ryan J. Wayne // 214th ECS Meeting. - Honolulu: The Electrochemical Society, 2008. - C. 1045.

73. Пат. US7056613, США, МПК H01M4/86; H01M4/90; H01M4/96; H01M8/02; H01M8/10, Fuel cell having metalized gas diffusion layer / Bai Lijun; Lloyd Greg А, заявитель и патентообладатель Avista Lab Inc -US20030431870, заявл. 07.05.2003, опубл. 23.10.2003.

74. Anh, S. Fibrous metal-carbon composite structures as gas diffusion electrodes for use in alkaline electrolyte / S. Anh, B.J. Tatarchuk // J. of Applied Electrochemistry. - 1997. - Vol. 27. - P. 8 - 17.

75. Hua, Zhongsheng. Preparation and Characterization of Nickel-Coated Carbon Fibers by Electroplating / Zhongsheng Hua, Yihan Liu, Guangchun Yao [et al.] // J. Materials Engineering and Performance March 2012. - Vol. 21. - Issue 3. -P. 324-330.

76. Пат. EP1527218, МПК C08J5/04; D01F9/145; D01G1/08; D02G3/02; D03D15/12; D04H1/46; D04H1/52; Pitch based graphite fabrics and needled punched felts for fuel cell gas diffusion layer substrates and high thermal conductivity reinforced composites / Crawford James; Lecostaouec Jean-Francois; Kennedy Paul T, заявители и патентообладатели Albany Int Techniweave In. -EP20030784845, заявл. 30.07.2003, опубл. 04.05.2005.

77. Borup, R. Water Transport Exploratory Studies / R. Borup, M. Rangachary, B. Pivovar [et al.] // Office of Hydrogen, Fuel Cells, and Infrastructure Technologies 2007 kickoff meeting. - Los Alamos: Los Alamos National Lab, 2007. - 13 p.

78. Ballard [Электронный ресурс]. - http://www.ballard.com (дата обращения: 20.08.2013).

79. Zhao, T.S. Advances in Fuel Cells / T.S. Zhao, K-D. Kreuer Trung, Van Nguyen. - Elsevier, 2007. - 305 p.

80. Лысенко, А.А. Пористые углерод-углеродные композиты для топливных элементов / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко, А.А. Тарасенко // Химические волокна. - 2007. -№ 2.-С. 55-58.

81. Suha Yazici, М. Characterization of Expanded Graphite Gas Diffusion Layers / M. Suha Yazici, F. Frate, R. Wayne // The electrochemical society international bull, 2006. - 237 p.

82. Пат. 20100189991 USA, МПК B32B3/26; B05D3/02. Macroporous carbon nanofoam composites and methods of making the same/ Lytle, Justin C. ,Long, Jeffrey W., Barrow, Amanda June, Saunders, Matthew Paul, Rolison, Debra R., Dysart, Jennifer L.- Appl. No. 12/620541; заявл. 11/17/2009: опубл. 07/29/2010.

83. Arisetty, S. Metal foams as flow field and gas diffusion layer in direct methanol fuel cells / Surikanth Arisetty, Ajay K. Prasad, Suresh G. Advani // J. of Power Sources. - 2007. - Vol. 165. - P. 49 - 57.

84. Wang, Cheng. Proton Exchange Membrane Fuel Cells with Carbon Nanotube Based Electrodes / Cheng Wang, Mahesh Waje, Xin Wang [et al.] // Nano Letters. - 2004. - Vol. 4 (2). - P. 345 - 348.

85. Atsushi, Kuwabara. New Fiber Processing Technology by Nanotechnology. Single Fiber Surface Coating Technology by Self-Organization / Kuwabara Atsushi // Kagaku to Kogyo j. - 2005. - Vol. 58. - № 10. - P. 1212 - 1214.

86. Pisignano, Dario. Polymer nanofibers: building blocks for nanotechnology / Dario Pisignano // RSC Nanoscience and Nanotechnology. -2013.-№29.-P. 427.

87. Snyder, N. Energy Conversion for Space Power. Progress in ausronautics and rocketry / Nathan Snyder. - Academic press Inc., 1961. - 779 p.

88. Weidner, John W. Engineering a Membrane Electrode Assembly / John W. Weidner, Vijay A. Sethuraman, John W. Van Zee // The Electrochemical Society Interface - Winter 2003. - P. 40 - 43.

89. Mitsubishi Rayon. Gas diffusion layer developed for Proton Exchange Membrane Fuel Cells [Электронный ресурс]. -www.mrc.co.jp/english/pressroom/p02/press2002_9.html (дата обращения: 20.08.2013).

90. Ismail, M.S. Effect of PTFE loading of gas diffusion layers on the performance of proton exchange membrane fuel cells running at high-efficiency operating conditions / M.S. Ismail, K.J. Hughes, D.B. Ingham [et al.] // International Journal of Energy Research. - 2013. - № 37. - P. 1592 - 1599.

91. De Castro, E.S. New catalyst and ELAT materials for fuel cell / E.S. De Castro, Y-M. Tsou, L. Cao [et al.] // FCDIC Fuel Cell Symposium Proceedings, 2004.-№ 11.-P. 45-48.

92. Kannan, A.M. Gas diffusion layer using a new type of graphitized nano-carbon PUREBLACK® for proton exchange membrane fuel cells / A.M. Kannan, A. Menghal, I. V. Barsukov // Electrochemistry Communications. - 2006. - Vol. 8. -Issue 5.-P. 887-891.

93. Taniguchi, A. Waterproofing of carbon paper by plasma polymerization / A. Taniguchi, K. Yasuda // Journal of Applied Polymer Science. - 2006. - Vol. 100. - Issue 3.-P. 1748- 1753.

94. Yu, J. Preparing Gas-Diffusion Layers of PEMFCs with a Dry Deposition Technique / Jingrong Yu, Y. Yoshikawa, T. Matsuura [et al.] // Electrochem. Solid-State Lett. - 2005. - Vol. 8. - Issue 3. - P. A152 - A155.

95. Vatanatham, M. Methods for Manufacturing Diffusion Layers for PEMFCs / M. Vatanatham, Y. Song, L. Bonville [et al.] // Meeting abstracts -electrochemical society. - Philadelphia, 2002. - P. 29.

96. Пат. US20040121122 Al, МПК CA2511020A1, CN1754277A, EP1573843A2, W02004058494A2, W02004058494A3 Carbonaceous coatings on flexible graphite materials / Robert Reynolds, Mehmet Yazici; заяв. и патентообладатель Graftech, Inc.; US20040121122 Al; заявл. 20.12.2002; опубл. 24.06.2004.

97. Miiller, M.A. Carbon paper flow fields made by WEDM for small fuel cells / M.A. Miiller, C. Miiller, R. Forster [et al.] // Microsystem Technologies. -2005.-Vol. 11,- №.4-5,- P. 280-281.

98. Пат. US 20100159349 Al, МПК CA2613269A1, EP1897166A2, Membrane Electrode Assemblies / Donald James Highgate, Jonathan Anthony Lloyd, Simon Bourne, Rachel Louise Smith; заяв. и патентообладатель Donald James Highgate, Jonathan Anthony Lloyd, Simon Bourne, Rachel Louise Smith; заявл. 27.06.06; опубл. 24.06.10.

99. Yoshizawa, К. Analysis of Gas Diffusion Layer and Flow-Field Design in a PEMFC Using Neutron Radiography / K. Yoshizawa, K. Ikezoe, Y. Tasaki [et al.] // J. Electrochem. Soc. - 2008. - Vol. 155. - Issue 3. - P. B223 - B227.

100. Maeda, M. Analysis of Water Distribution in a Gas Diffusion Layer Using X-ray Computed Tomography / M. Maeda, H. Hamada, G. Tejima // Proceedings 212th ECS Meeting the Electrochemical Society. - Washington, 2007. -P. 407.

101. Luo, Gang. Modeling liquid water transport in gas diffusion layers by topologically equivalent pore network / Gang Luo, Yan Ji, Chao-Yang Wang [et al.] // Electrochimica Acta. - 2010. - № 55. - P. 5332 - 5341.

102. Cole, J.V. Water Transport in РЕМ Fuel Cells: Advanced Modeling, Material Selection, Testing, and Design Optimization / J.V. Cole, A. Gidwani // FY 2012 Annual Progress Report. - Washington: US Department of Energy. - P. V-226 - V-229.

103. Hottinen, Т. PEMFC temperature distribution caused by inhomogeneous compression of GDL / T. Hottinen, O. Himanen // Electrochemistry Communications. - 2007. - Vol. 9. - Issue 5. - P. 1047 - 1052.

104. Sinha, P.K. Impact of GDL structure and wettability on water management in polymer electrolyte fuel cells / P.K. Sinha, P.P. Mukherjee, C.-Y. Wang // J. Mater. Chem. - 2007. - Vol. 17. - №. 30. - P. 3089 - 3103.

105. Schmitz, A. Influence of cathode opening size and wetting properties of diffusion layers on the performance of air-breathing PEMFCs / A. Schmitz, M. Tranitz, S. Eccarius [et al.] // Journal of Power Sources. - 2006. - Vol. 154. - Issue 2,- P. 437-447.

106. Borup, R. Water Transport Exploratory Studies / R. Borup, R. Mukundan, J.R. Davey [et al.] // FY 2007 Annual Progress Report. - Washington: US Department of Energy. - С. 1044 - 1050.

107. Lim, C. Effects of hydrophobic polymer content in GDL on power performance of a РЕМ fuel cell / C. Lim, C. Y. Wang // Electrochimica Acta. -2004. - Vol. 49. - P. 4149 - 4156.

108. Litster, S. РЕМ fuel cell electrodes / S. Litster, G. McLean // Journal of Power Sources. - 2004. - Vol. 130.-P. 61-67.

109. Endoh, E. Progress of Highly Durable MEA for PEMFC Under High Temperature and Low Humidity Conditions / E. Endoh // ECS Transactions. -2008.-№ 12(1).-P. 41 -50.

110. Technology Vision 2020. The U.S. Chemical Industry. Information Systems // Annual Report. - Washington: The Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, 2003. - P. 43 - 56.

111. Российская Федерация. Собрание законодательства. Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 -2012 годы» / правительство Российской Федерации (распоряжение). -Юридическая литература, 26.11.2012, N 48, ст. 6704.

112. Российская Федерация. Собрание законодательства. Научно-техническая межгосударственная программа (Россия - Беларусь) «Разработка инновационных технологий и техники для производства конкурентоспособных композиционных материалов, матриц и армирующих элементов на 2012 - 2016 годы» по теме «Разработка технологий и оборудования для производства на гидратцеллюлозной основе углеродных нетканых и углерод-углеродных композиционных материалов многофункционального назначения», шифр «Компомат 6» / правительство Российской Федерации (распоряжение). - Юридическая литература, 02.04.2012, N 14, ст. 1665.

113. Батоврин, В.К. Толковый словарь по системной и программной инженерии / В.К. Батоврин. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 280 с.

114. Аркадов, Г.В. Системная инженерия, как важнейший элемент современного инженерного образования / Г.В. Аркадов, В.К. Батоврин, A.C. Сигов // Инженерное образование. - 2012. - № 9. - С.12 - 25.

115. The International Council on Systems Engineering (INCOSE) [Электронный ресурс]. - http://www.incose.org/ (дата обращения: 20.08.2013).

116. Хорошев, А.Н. Основы системного проектирования технических объектов / А.Н. Хорошев. - М., 2011. - 125 с.

117. Батоврин, В.К. Системная и программная инженерия / В.К. Батоврин. - М.: ДМК-Пресс, 2010. - 280 с.

118. Pyster, A. The Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK) / A. Pyster, D.H. Olwell [et al.]. - Hoboken: The Trustees of the Stevens Institute of Technology, 2013. - 852 p.

119. Ншанян, Ю.С. Возможности оптимизации изделий из конструируемых материалов / Ю.С. Ншанян, М.Х. Шоршоров, А.И. Манохин [и др.] // Вестник РАН. - 2001. - № 1. - С. 33 - 38.

120. Решетько, Е.В. Разработка перспективных композитных материалов и конструкций на их основе / Е.В. Решетько // Материалы

конференции «СпецПласт+РеПласт» в рамках выставки «Интерпластика 2013».-М., 2013.-С. 38-39.

121.ЦНИИМАШ [Электронный ресурс]. http://new.tsniimash.ru/main.php?id=36 (дата обращения: 20.08.2013).

122. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005. Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем = Information technology. System engineering. System life cycle processes. - Введ. 01.01.2007.

- M.: Стандартинформ, 2006. Группа П85.

123. ИСО/МЭК 15288:2002. Проектирование систем - Процессы жизненного цикла системы = Systems engineering - System life cycle processes.

- Введ. 01.11.2002. - M.: Технорматив, 2005 .-90 c.

124. Гарькина, И.А. Моделирование процессов формирования структуры и свойств строительных материалов для управления их качеством: Дис. ... докт. техн. наук / И.А. Гарькина. - Пенза, 2009. - 332 с.

125. Соколкин, Ю.В. Технология и проектирование углерод-углеродных композитов и конструкций / Ю.В. Соколкин, A.A. Ташкинов, A.M. Вотинов [и др.]. - М.: Физматлит, 1996. - 237 с.

126. Ульрих, К. Промышленный дизайн: создание и производство продукта / К. Ульрих, С. Эппингер; пер. с англ. М. Лебедева; под общ. ред. А. Матвеева. - М.: Вершина, 2007. - 448 с.

127. Волкова, В.Н. Теория систем / В.Н. Волкова, A.A. Денисов. - М.: Высшая школа, 2006. - 511 с.

128. Ballard Power Systems / проспект фирмы Ballard, - BPS Inc. march, 2011.-88 p.

129. SGL Group / проспект фирмы SGL, - SGL Carbon SE, 2008. - 240 p.

130. Лысенко, В.А. Ресурсосберегающие технологии в производстве углеродных волокон / В.А. Лысенко, О.В. Асташкина, A.A. Лысенко // Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов: тезисы докладов. - СПб: СПГУТД, 2008. - 22 с.

131. Лысенко, А.А. Ресурсосберегающие технологии углеродных волокон / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко, О.В. Асташкина, О.И. Гладунова // Химические волокна. - 2010. - № 5. - С. 10-17.

132. Лысенко, А.А. Мировой рынок углеродных волокон / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко // Композитный мир. - 2006. - № 1. - С. 38 - 40.

133. Лысенко, А.А. Состояние и перспективы производства углеродных волокон. Углеродные волокна на основе полимерных компонентов древесины / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко // International Pulp, Paper & Tissue Forum: тезисы докладов. - СПб, 2008. - С. 11-12.

134. Лысенко, А.А. Производство углеродных волокон. Задачи и перспективы / А.А. Лысенко, В.А. Лысенко, А.А. Михалчан [и др.] // Вестник СПГУТД. - 2010. - № 4. - С. 3 - 7.

135. Compere, A.L. Low cost carbon fiber from renewable resources / A.L. Compere, W.L. Griffith, C.F. Leitten [et al.] // SciTech Connect. - 2001. - Vol. 1. -P. 11 -38.

136. Лысенко, А.А. Перспективы развития исследований и производства углеродных волокнистых сорбентов / А.А. Лысенко // Химические волокна. - 2007. - № 2. - С. 3 - 11.

137. Huang, Xiaosong. Fabrication and Properties of Carbon Fibers / Xiaosong Huang // Materials. - 2009. - Vol. 2(4). - P. 2369 - 2403.

138. Baker, Darren A. Recent Advances in Low-Cost Carbon Fiber Manufacture from Lignin / Darren A. Baker, Timothy G. Rials // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. - Vol. 130. - Issue 2. - P. 713 - 728.

139. Казаков, M.E. Основные направления исследований в области получения углеродных волокнистых материалов на основе гидратцеллюлозных волокон / М.Е. Казаков // Химические волокна. - 1991.-№3.-С. 8- 10.

140. The Fiber Year 2008/2009. A World Survey on Textile and Nonwovens Industry // Oerlikon Barmag, 2009. - 39 p.

141. Zhou, Z. Development of carbon nanofibers from aligned electrospun polyacrylonitrile nanofiber bundles and characterization of their microstructural, electrical, and mechanical properties / Zhengping Zhou // Polymer. - 2009. - Vol. 50.-P. 2999-3006.

142. Chakrabarti, K. Positron annihilation spectroscopic studies of the influence of heat treatment on defect evolution in hybrid MWCNT-polyacrylonitrile-based carbon fibers / K. Chakrabarti, P.M.G. Nambissan, C.D. Mukherjee // Carbon. - 2007. - Vol. 45. - P. 2777 - 2782.

143. Лысенко, А.А. Получение активированных углеродных волокон методом твердофазной (химической) активации / А.А. Лысенко, О.В. Асташкина, Н.Ф. Богдан [и др.] // Химические волокна. - 2008. - № 3. - С. 8-12.

144. Холстинникова, Е.В. Разработка технологии получения полиакрилонитрильных волокнистых материалов, модифицированных углеродными наполнителями / Е.В. Холстинникова, П.В. Чвиров, Е.В. Кругликова [и др.] // Материалы международной конференции. - Саратов: СГТУ, 2010.-235 с.

145. Пат. 2427596, РФ, МПК С08К5/34, C08L79/06, С09В47/14 Полимерная композиция (варианты) / Баранцев В. М., Михалчан А. А., Асташкина О.В., Лысенко А.А., Лысенко В.А., заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» - 2427596; заявл. 11.01.10; опубл. 27.08.11.

146. Vaisman, L. Polymer-nanoinclusion interactions in carbon nanotube based polyacrylonitrile extruded and electrospun fibers / L. Vaisman, E. Wachtel, H.D. Wagner // Polymer. - 2007. - Vol. 48. - P. 6843 - 6854.

147. Baker, Darren A. Recent advances in low-cost carbon fiber manufacture from lignin / Darren A. Baker, Timothy G. Rials // Journal of Applied Polymer Science. - 2013. - № 130 - P. 713 - 728.

148. Paulauskas, Felix L. Advanced Oxidation & Stabilization of PAN-Based Carbon Precursor Fibers / Felix L. Paulauskas. - Washington: Oak Ridge National Laboratory, 2012. - 27 c.

149. Сазанов, Ю.Н. Композиты лигнина с полиакрилонитрилом в качестве углеродных прекурсоров / Ю.Н. Сазанов, Д.М. Костычева, Т.Н. Федорова // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81. - № 7. - С. 1141 - 1145.

150. Мухина, О.Ю. Получение и исследование свойств активированных углеродных волокнистых материалов с различной пористой структурой: Дис. ... канд. техн. наук / О.Ю. Мухина. - СПб, 2003. - 162 с.

151. Пискунова, И.А. Разработка процессов получения углеродных волокнистых материалов с использованием пиролитических добавок: Дис. ... канд. техн. наук / И.А. Пискунова. - СПб, 2003. - 155 с.

152. Лысенко, А.А. Новое в технологиях получения углеродных волокон-сорбентов / А.А. Лысенко // Сборник научных трудов. - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005. - С. 55 - 60.

153. Butrin, G.M. The effect of treatments on the properties of rayon-based carbon fibrous materials and their carbon plastics / Butyrin G.M., Demin A.V., Kazakov M.E. // European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Mechanical Testing. Proceedings of the conference. - Noordwijk: European Space Agency, 2001.-P. 383-389.

154. Black, S. Carbon fiber market: Gathering momentum / S. Black // High-Performance Composites. - 2012. - № 3. - P. 26 - 32.

155. Литвинова, E.C. Влияние добавки хлорида цинка на свойства карбонизованных волокон из гидратцеллюлозы / Е.С. Литвинова, А.А. Лысенко, О.В. Асташкина // Материалы всероссийской конференции - СПб.: СПГУТД, 2005. - С. 169 - 172.

156. Сальникова, П.Ю. Углеродные текстильные материалы для газодиффузионных электродов водородных топливных элементов / П.Ю. Сальникова, А.А. Михалчан, В.А. Лысенко [и др.] // Материалы международной конференции - Иваново: ИГХТУ, 2008. - 62 с.

157. Лысенко, В.А. Современные направления дизайна газодиффузионных подложек топливных элементов / В.А. Лысенко // Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов: тезисы докладов. - СПб: СПГУТД, 2008. С. 21 - 22.

158. Лысенко В.А. Углеродные электропроводящие композиты: системное проектирование и информационное моделирование / В.А. Лысенко // Химические волокна. - 2012. - № 1. - С. 31 - 40.

159. Szatkowski, G. Integrated Vehicle Health Management Lightning & HIRF Research Activities / G. Szatkowski, S. Koppen, T. Nguyen [et al.]. -Washington: ESB-HIRF Lab, 2008. - 21 p.

160. Пат. US20060078705 Al, Carbon nanotube fiber-reinforced composite structures for EM and lightning strike protection / Paul Glatkowski, David Landis, Joseph Piche, Jeffrey Conroy; заяв. и правообл. Glatkowski Paul J, Landis David H, Piche Joseph W, Conroy Jeffrey L; US20060078705 Al; заявл. 07.07.2005; опубл. 13.04.2006.

161. Лысенко, В.А. Современные направления дизайна газодиффузионных подложек топливных элементов / В.А. Лысенко // Химические волокна. - 2008. - № 3. - С. 44 - 50.

162. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99. Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств = Information technology. Software life cycle processes. - Введ. 01.07.2000. - M.: ИПК Издательство стандартов, 2000. Группа П85.

163. Лысенко, В.А. Информационная модель дизайна / В.А. Лысенко // Региональная информатика-2008 (РИ-2008). XI Санкт-Петербургская международная конференция: Материалы конференции. - СПб: СПОИСУ, 2008.-С. 289.

164. ГОСТ 2.052-2006. ЕСКД. Электронная модель изделия. Общие положения = Unified system for design documentation. Electronic model of product. General principles. - Введ. 01.09.2006. - M.: Стандартинформ, 2006. Группа T52.

165. ГОСТ Р 50.1.028-2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования = Continuous acquisition and life-cycle support. Methodology of functional modelling. - Введ. 01.07.2002. -M.: ИПК Издательство стандартов, 2001. Группа П87.

166. Лысенко, В.А. Оптимизация свойств углеродных волокнистых пористых токопроводящих подложек для топливных элементов / В.А. Лысенко, А.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова // Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов: тезисы докладов. -СПб: СПГУТД, 2008. - С. 22 - 23.

167. Лысенко, В.А. Информационное моделирование нанокомпозитов как инструмент системного проектирования / В.А. Лысенко, А.А. Лысенко, М.И. Корзина [и др.] // Нанотехнологии функциональных материалов. Международная научно-техническая конференция: Труды конференции. -СПб: Издательство Политехнического университета, 2010. - С. 583 -585.

168. Borup, Rod. Scientific Aspects of Polymer Electrolyte Fuel Cell Durability and Degradation / Rod Borup, Jeremy Meyers, Bryan Pivovar [et al.] // Chemical reviews. - 2007. - № 107. - P. 3904 - 3951.

169. Hydrogen and Fuel Cell Activities, Progress, and Plans: Report to Congress. - Washington: Department of Energy, 2009. - 43 p.

170. Martin, K.E. Status of Fuel Cells and the Challenges Facing Fuel Cell Technology Today / Kathi Epping Martin, John P. Kopasz, Kevin W. McMurphy. - Washington: American Chemical Society, 2010. - 13 p.

171. Лысенко, В.А. Принципы проектирования пористых токопроводящих композитов для топливных элементов / В.А. Лысенко // Химические волокна. - 2009. - № 5. - С. 41 - 43.

172. NASA Systems Engineering Handbook // National Aeronautics and Space Administration NASA Headquarters Washington, D.C., 2007. - 341 p.

173. Лысенко, В.А. Электропроводящие волокнистые пористые композиты как объекты системного проектирования / В.А. Лысенко, А.А.

Лысенко, П.Ю. Сальникова // Известия вузов. Технология легкой промышленности. - 2011. - Т. 12. - № 2. - С. 10 - 13.

174. Лысенко, В.А. Системное проектирование газодиффузионных подложек топливных элементов / В.А. Лысенко, М.И. Корзина, A.A. Михалчан [и др.] // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010611564.

175. Лысенко, В.А. Компоненты системы проектирования газодиффузионных подложек топливных элементов / В.А. Лысенко, М.И. Корзина, A.A. Михалчан [и др.] // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2010620174.

176. Лысенко, В.А. База данных для системного проектирования электропроводящих пористых композитов и изделий на их основе / В.А. Лысенко, A.A. Лысенко, П.Ю. Сальникова [и др.] // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2010620156.

177. Лысенко, В.А. Системное проектирование (дизайн) web-сайта / М.И. Корзина, В.А. Лысенко, A.A. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2013. - №1(26). - С. 116 - 122.

178. Павлов, В.В. Структурное моделирование в CALS-технологиях. -М.: Наука, 2006.-307 с.

179. Li, Shancang. Polychromatic sets: theory and applications advances in systems science and engineering (ASSE) series / Shancang Li, Li Da Xu // Taylor & Francis Group, 2010. - 600 p.

180. Chen, R. A new formal method of anticorrosion design / R. Chen // Applied Mechanics and Materials. - 2010. - Vol. 44 - 47. - P. 1449 - 1454.

181. Микони, C.B. Многокритериальный выбор на конечном множестве альтернатив / C.B. Микони. - СПб.: Издательство «Лань», 2009. - 272 с.

182. Suh, Nam P. Axiomatic Design: Advances and Applications / Nam P. Suh, Nam Pyo Suh // The Oxford Series on Advanced Manufacturing, 2001. - 528 p.

183. Lee, Dai Gil. Axiomatic Design and Fabrication of Composite Structures: Application in Robotics, machine tools and automobiles / Dai Gil Lee, Nam P. Suh // Oxford University Press, 2005. - 728 p.

184. Gumus, B. Axiomatic product development lifecycle: a dissertation of Doctor of Philosophy / B. Gumus. - Lubbock: Texas Tech University, 2005. - 184 p.

185. Кынин, A.T. «Умные» материалы: системный анализ / А.Т. Кынин, В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2011. - № 3 (18). С. 57 - 64.

186. Алынуллер, Г. Введение в ТРИЗ - теорию изобретательских задач / Г. Алынуллер. - М.: Альпина Паблишерз, 2011. - 400 с.

187. Chakrabarti, A. Engineering Design Synthesis: Understanding, Approaches and Tools / A. Chakrabarti. - Springer, 2001. - 360 p.

188. Ernst Eder, W. Design engineering: a manual for enhanced creativity / W. Ernst Eder, S. Hosnedl // Taylor and Francis Group an Informa busness, 2007. -588 p.

189. Kang, Y.J. TRIZ applied to Axiomatic Design, and case study; improving tensile strength of polymer insulator / Young Ju Kang, A. Skuratovich, Pyeong Kwan Chung [et al.] // ETRIA «TRIZ Future Conference». - Florence, 2004.-P. 1 - 15.

190. Лысенко, В.А. System engineering of porous electrodes / B.A. Лысенко, А.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова [и др.] // Региональная информатика-2010 (РИ-2010). XII Санкт-Петербургская международная конференция: Материалы конференции. - СПб: СПОИСУ, 2010. - С. 335.

191. Лысенко, В.А. Наноразмерные компоненты в системном проектировании пористых электродов / В.А. Лысенко, А.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова [и др.] // Региональная информатика-2010 (РИ-2010). XII Санкт-Петербургская международная конференция: Материалы конференции. -СПб: СПОИСУ, 2010. - С. 325.

192. Кузнецов, А.Ю. Создание дисперснонаполненных нанокомпозитов с использованием информационного моделирования / А.Ю. Кузнецов, Т.А. Ананьева, В.А. Лысенко [и др.] // Региональная информатика-2010 (РИ-

2010). XII Санкт-Петербургская международная конференция: Материалы конференции. - СПб: СПОИСУ, 2010. - С. 322.

193. Лысенко, В.А. Электропроводящие композиты на основе нано- и микродисперсий углерода / В.А. Лысенко, А.А. Лысенко, А.А. Михалчан // Дизайн. Материалы. Технология. - 2008. - № 4(7). - С. 35 - 38.

194. IDEF5 Method Report. Information Integration for Concurrent Engineering. - Texas: Knowledge Based Systems, Inc., 1994. - 175 p.

195. Schulz, V. Flow, heat conductivity, and gas diffusion in partly saturated microstructures / Volker Schulz, Dirk Kehrwald, Andreas Wiegmann [et al.] // NAFEMS Seminar: «Simulation of Complex Flows (CFD)». - Niedernhausen, 2005. - P. 1 - 10.

196. Лысенко В.А. Сравнительная оценка технологий и характеристик пористых токопроводящих композитов, используемых в водородных топливных элементах / В.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова, А.А. Лысенко [и др.] // Химические волокна. - 2010. - №1. - С. 44 - 48).

197. Madia, William J. Microwave-Assisted Plasma / William J. Madia // Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, 2001. - 28 p.

198. SGL Group [Электронный ресурс]. - http://www.sglcarbon.com (дата обращения: 20.08.2013).

199. Лысенко, В.А. Газопроницаемые токопроводящие подложки из терморасширенного графита: промышленный выпуск / В.А. Лысенко // Дизайн. Материалы. Технология. - 2009. - № 2 (9) . - С. 45 - 48.

200. GDL Grafcell series. [Электронный ресурс]. http://www.graftechaet.com/GRAFCELL/GRAFCELL-Products/Gas-Diffusion-Barrier-(GDB).aspx - (дата обращения: 20.08.2013).

201. Серков, А.Т. Состояние и перспективы производства углеродных волокон на основе полиакрилонитрила / А.Т. Серков, М.Б. Радишевский // Химические волокна. - 2008. - № 1. - С. 20 - 26.

202. Expandable graphite [Электронный ресурс]. -http://www.alibaba.com/showroom/expandable-graphite.html (дата обращения: 20.08.2013).

203. ЗАО «Газтурбо» [Электронный ресурс]. - http://www.gasturbo.ru (дата обращения: 20.08.2013).

204. Carlson, E.J. Cost analysis of РЕМ Fuel Cell systems for transportation / E.J. Carlson, P. Kopf, J. Sinha [et al]. // Subcontract Report NREL/SR-560-39104. - Cambridge, Massachusetts, 2005. - 109 p.

205. ООО «Аргон» [Электронный ресурс]. - http://rus-carbon.ru/ (дата обращения: 20.08.2013).

206. ОАО «СветлогорскХимволокно». Каталог углеродных материалов [Электронный ресурс]. - http://sohim.by/ru/catalog/carbon/ (дата обращения: 20.08.2013).

207. Лысенко В.А. Анизотропия электропроводности углеродных волокнистых материалов / В.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова, А.А. Лысенко // Химические волокна. - 2009. - №6. - С. 21 - 23.

208. Inagaki, М. Carbon Materials Science and Engineering: From Fundamentals to Applications / M. Inagaki, K. Feiyu. - University Press, 2006. -75 p.

209. Афанасьева, В.А. Изучение процесса карбонизации полиоксадиазольных волокон, наполненных наночастицами антипиренов / В.А. Афанасьева, Н.Ш. Мурадова // Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности: тезисы докладов - СПб: СПГУТД, 2010. - С. 124- 125.

210. Пат. ЕР 0339691, JP, МПК С04В35/524; D01F9/24. Process for producing graphite films / Murakami Mutsuaki, заявитель и патентообладатель Japan Res Dev Corp [JP]; Murakami Mutsuaki. - EP 0339691; заявл. 28.05.86; опубл. 02.11.89.

211. Пат. ЕР 0305197 В1, МПК DE3871660D1 , DE3871660T2. Method for making a graphite film or sheet and radiation optical elements using the graphite sheet / Mutsuaki Мураками , Наоми Nishiki , Yokohama Yoshimura , Kazuhiro Ватанабе, заявитель и патентообладатель Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Research Development Corporation Of Japan. EP 0305197 Bl; заявл. 26.08.88; опубл. 03.07.92.

212. Юткин, JI.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности / Л.А. Юткин. - СПб: Машиностроение, 1986. - 253 с.

213. Лысенко, В.А. Углеродные нанотрубки: морфология и свойства / В.А. Лысенко, A.A. Михалчан, Н.Ш. Мурадова [и др.] // Химические волокна. - 2010.-№ 5. - С. 18 - 22.

214. Лысенко, В.А. Получение полиакрилонитрильных волокон, наполненных углеродными нанотрубками / В.А. Лысенко, С.А. Жданок, Д.А. Житенева [и др.] // Известия вузов. Технология легкой промышленности. -2011.-Т. 12.-J4o2.-C. 25-30.

215. Грибанов, A.B. Полиакрилонитрил - проблемы карбонизации / A.B. Грибанов, Ю.Н. Сазанов // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81. -Вып. 6.-С. 881 -894.

216. Сазанов, Ю.Н. Роль атомов азота в формировании углеродной структуры при карбонизации полимеров и их композитов / Ю.Н. Сазанов, A.B. Грибанов, В.А. Лысенко // Химические волокна. - 2008. - № 4. - С. 53 - 61.

217. Сазанов Ю.Н. Влияние углеродных наноструктур на карбонизацию полиакрилонитрила / Ю.Н. Сазанов, В.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова [и др.] // Журнал прикладной химии.-2013. - Т. 86. - Вып. 9.-С. 1443 - 1449.

218. Перепелкин, К.Е. Термическая деструкция ароматических термостойких нитей в среде воздуха и азота / К.Е. Перепелкин, О.Б. Маланьина, М.О. Басок [и др.] // Химические волокна. - 2005. - № 3. - С. 36 - 38.

219. Сазанов, Ю.Н. Сокарбонизация композитов на основе полиакрилонитрила / Ю.Н. Сазанов, И.П. Добровольская, Г.Н. Федорова [и др.] // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82. - Вып. 9. - С. 1855 - 1859.

220. Губанова, Г.Н. Особенности процессов циклизации и карбонизации анионного полиакрилонитрила в присутствии углеродных нановолокон / Г.Н. Губанова, А.И. Григорьев, Ю.Н. Сазанов [и др.] // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81. - Вып. 6. - С. 971 - 975.

221. Калашник, А.Т. Механизмы усадки в процессах термоокислительной стабилизации акриловых волокон / А.Т. Калашник, О.Н. Паничкина, Г.Я. Руданская // Химические волокна. - 2001. - № 2. - С. 45 - 52.

222. Серков, А.Т. Углеродные волокна в Мытищах / А.Т. Серков // Химические волокна. - 2001. - № 2. - С.41 - 45.

223. Chen, G. Electrochemical durability of gas diffusion layer under simulated proton exchange membrane fuel cell conditions / G. Chen, H. Zhang, H. Ma [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2009. - № 34. - P. 8185 - 8192.

224. Лысенко, В.А. Углерод-фторполимерные композиты: увеличение электропроводности / В.А. Лысенко, П.Ю. Сальникова, А.А. Михалчан // Химические волокна. - 2012. - № 1- С. 41 - 44.

225. Авласевич, А.В. Применение полиолефинов, полистиролов, фторопластов и поливинилацетатных пластиков / А.В. Авласевич // Ленинград: ОНПО «Пластполимер», 1990. - 138 с.

226. Lu, P. Applications of Electrospun Fibers / P. Lu, B. Ding // Recent Patents on Nanotechnology. - 2008. - № 2. - P. 169 - 182.

227. Chronakis, I.S. Micro-/nano-fibers be electrospining technology: processing, properties and applications // Micromanufacturing engineering and technology. - Boston: Elsever, 2010. - № 2. - P. 24 - 38.

228. Дружинина, T.B. Получение полиакрилонитрильного волокнистого материала бесфильерным способом электроформования / Т.В. Дружинина, А.И. Сидорина, Е.С. Татарникова // Химические волокна. - 2010. -№5.-С. 3-7.

229. Taylor, Andre D. Fuel Cell Membrane Electrode Assemblies Fabricated by Layer-by-Layer Electrostatic Self-Assembly Techniques / Andre D. Taylor, Marc Michel, Ryan C. Sekol [et al.] // Advanced Functional Materials. - 2008. -№ 18.-P. 1-7.

230. Duan, Q. Fabrication of a carbon nanofiber sheet as a micro-porous layer for proton exchange membrane fuel cells / Q. Duan, B. Wang, J. Wang [et al.] // Journal of Power Sources. - 2010. - Vol. 195. - Issue 24. - P. 8189 - 8193.

231. Лысенко В.А. Получение углерод-углеродных композитов из прекурсоров, изготовленных электростатическим формованием / В.А. Лысенко, Т.В. Дружинина, П.Ю. Сальникова [и др.] // Химические волокна. - 2013. - № 1. -С. 22-26.

232. Лобачева, К.В. Исследование массообмена в каталитических слоях водородо-воздушного топливного элемента. Роль структуры электрода / К.В. Лобачева, М.В. Савина, В.Ю. Белоглазов [и др.] // Труды II международной конференции «Технологии хранения водорода». - М.: Роснаука, НП «ИНКО» -С. 43-46.

233. Thostenson, Е.Т. Carbon nanotube/carbon fiber hybrid multiscale composites / E.T. Thostenson, W.Z. Li, D.Z. Wang [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2002. - № 9. - P. 6034 - 6037.

234. Chen, C.-C. Growth and characteristics of carbon nanotubes on carbon cloth as electrodes / C.-C. Chen, C.F. Chen, C.-H. Hsu [et al.] // Diamond and Related Materials. - 2005. - № 14. - P. 770 - 773.

235. Gogotsi, Y. Carbon nanomaterials / Gogotsi Y. - Taylor and Francis Group an Informa busness, 2006. - 333 p.

236. Zhang, Q. Hierarchical composites of carbon nanotubes on carbon fiber: Influence of growth condition on fiber tensile properties / Q. Zhang, J. Liu, R. Sager [et al.] // Composites Science and Technology. - 2009. - № 69. - P. 594 -601.

237. Zhao, J. Growth of carbon nanotubes on the surface of carbon fibers/ J. Zhao, L. Liu, Q. Guo [et al.] // Carbon. - 2008. - № 46. - P. 365 - 389.

238. Susi, T. CVD Synthesis of Hierarchical 3D MWCNT/Carbon-Fiber Nanostructures / Toma Susi, Albert G. Nasibulin, Hua Jiang [et al.] // Journal of Nanomaterials. - 2008. - Vol. 1. - P. 1 - 7.

239. Al-Haik, M. Hybrid Carbon Fibers/Carbon Nanotubes Structures for Next Generation Polymeric Composites / M. Al-Haik, С. C. Luhrs, M. M. Reda Taha [et al.] // Journal of Nanotechnology. - 2010. - Vol. 1. - P. 1 - 9.

240. Luhrsa, Claudia С. Generation of carbon nanofilaments on carbon fibers at 550 °C / Claudia C. Luhrsa, Daniel Garcia, Mehran Tehrani [et al.] // Carbon. - 2009. - № 47. - P. 3071 - 3078.

241. Dey, N.K. Growth of carbon nanotubes on carbon fiber by thermal CVD using Ni nanoparticles as catalysts / Nilay Kumar Dey, Eun Mi Hong, Kang Ho Choi [et al.] // Procedia Engineering. - 2012. - Vol. 36 - P. 556 - 561.

242. Wang, C.H. High methanol oxidation activity of electrocatalysts supported by directly grown nitrogen-containing carbon nanotubes on carbon cloth / C.H. Wang, H.C. Shih, Y.T. Tsai [et al.] // Electrochimica Acta. - 2006. - № 4. -P. 1612-1617.

243. Zhao, Z.G. The growth of multi-walled carbon nanotubes with different morphologies on carbon fibers / Z.G. Zhao, L.J. Ci, H.M. Cheng [et al.] // Carbon. - 2005. - № 43. - P. 663 - 665.

244. Jo, S.H. Field emission of carbon nanotubes grown on carbon cloth / S.H. Jo, J.Y. Huang, S. Chen [et al.] // Journal of Vacuum Science and Technology. - 2005. - № 23. - P. 23*63 - 2368.

245. Мурадова, Н.Ш. Структура и свойства вискеризованных углеродных материалов / Н.Ш. Мурадова, Т.С. Кольцова, В.А. Лысенко [и др.] // Известия вузов. Технология легкой промышленности. - 2011. - Т. 12. - №2. - С. 72 - 76.

246. Пат. US 2002/0132102, США, МПК С04В35/536; Н01М4/86; Н01М4/88; Н01М4/96; Н01М8/10. Fluid permeable flexible graphite article with enhanced electrical and thermal conductivity / Warddrip Michael Lee, заявитель и патентообладатель GRAFTECH INC. - USD 2002/0132102; заявл. 25.03.02, опубл. 19.09.02.

247. Пат. 2480539, РФ, МПК С25В11/03, С25В11/12, С04В35/532 Материал для углеродного электрода / Лысенко В.А., Сальникова П.Ю., Житенёва Д.А., Лысенко А.А., Иванов О.М., Асташкина О.В., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна». - РФ 2011132721/05(048258); заявл. 03.08.11; опубл. 27.04.13.

248. Пат. 2480538, РФ, МПК С25В11/03, С25В11/12, С04В35/532 Материал для углеродного электрода / Лысенко В.А., Сальникова П.Ю., Житенёва Д.А., Лысенко A.A., Иванов О.М., Асташкина О.В., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна». - РФ 2011132720/05(048257); заявл. 03.08.11; опубл. 27.04.13.

249. Пат. 2482574, РФ, МПК Н01М4/86, Н01М8/02. Материал для углеродного электрода / Лысенко В.А., Сальникова П.Ю., Житенёва Д.А., Лысенко A.A., Асташкина О.В., Иванов О.М., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна». - РФ 2011132724/07(048261); заявл. 03.08.11; опубл. 20.05.13.

250. Пат. 2482575, РФ, МПК Н01М4/96, Н01М8/02. Материал для углеродного электрода / Лысенко В.А., Сальникова П.Ю., Житенёва Д.А., Лысенко A.A., Асташкина О.В., Иванов О.М., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна». - РФ 2011132724/07; заявл. 03.08.11; опубл. 20.05.13.