تخصيص GR1 / GR2 لوحات التيتانيوم ثنائية القطب للكهربائي PEM

تخصيص GR1 / GR2 لوحات التيتانيوم ثنائية القطب للكهربائي PEM

اسم المنتجالصفيحة ثنائية القطب
التطبيق:إنتاج الهيدروجين عن طريق تحليل الكهرباء بالماء، بطاريات الطاقة الجديدة، خلايا وقود توليد الهيدروجين
المواد:التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والنيكل
نقاء التيتانيوم:99.7٪
الدرجة:GR1 / GR2
المواصفات:حسب الرسومات
طريقة المعالجة:CNC / الحفر

1عملية إنتاج لوحات التيتانيوم ثنائية القطب

لوحات التيتانيوم ثنائية القطب هي مكونات أساسية فيخلايا الوقود PEMومعدات تحليل المياه PEMوهي مسؤولة عن توزيع الغازات / السوائل ، وتوصيل الكهرباء ، ودعم تجمع الأغشية الكهربائية. تتضمن عملية الإنتاج عدة خطوات رئيسية:

1.1اختيار المواد الخام

• المواد: التجارة التيتانيوم النقي (على سبيل المثال، الدرجة 1 أو الدرجة 2) أو سبائك التيتانيوم.

• سمك: عادة ما تتراوح بين 0.1 ملم إلى 1 ملم اعتمادا على التطبيق.

1.2المعالجة المسبقة للسطح

• المخللات: يزيل طبقات أكسيد السطح والملوثات.

• الرملية أو التلميع الميكانيكي: يزيد من خشونة السطح لتحسين تماسك الطلاء.

1.3. تشكيل حقل التدفق

تم تصميم قنوات التدفق لإدارة تدفق الغازات أو السوائل. وتشمل طرق التشكيل الشائعة:

(أ) الطابع

• تشكيل عالي السرعة باستخدام المطبقات الدقيقة

• مناسبة للإنتاج الجماعي

• يتطلب صيغاً متينة و مكلفة

(ب) تشكيل اللف

• تقنية الإنتاج المستمر

• تستخدم لنماذج القناة البسيطة أو المستقيمة

(ج) الحفر الكيميائي

• نمط دقيق عن طريق التصوير الضوئي والحفر الحمضي

• الأفضل للمباني المعقدة أو الدقيقة.

• تكلفة أعلى وتشمل إدارة النفايات الكيميائية.

(د) معالجة بالليزر أو الـ EDM

• تقنيات عالية الدقة مناسبة للبحوث والتطوير أو الشرائح الصغيرة.

• يسمح بتركيبات حقل تدفق دقيقة جداً و مخصصة

1.4لحام (للتجميع)

يمكن أن يتم دمج صفيحتين من التيتانيوم ذات النمط لإنشاء لوحة ثنائية القطب المغلقة:

• لحام بالليزر أو ربط الانبساط: يضمن أداء الختم العالي والنزاهة الهيكلية.

1.5معالجة الطلاء السطحي

يميل التيتانيوم إلى تشكيل طبقة أكسيد غير موصلة (TiO2) ، مما يؤثر على الأداء الكهربائي. يتم تطبيق طلاء السطح لتحسين الموصلة ومقاومة التآكل.

أنواع الطلاء المعتادة:

• الطلاء القائم على الكربون: الجرافين، أنابيب الكربون النانوية.

• المعادن النبيلة: البلاتين أو الذهب (موصلية ممتازة ومقاومة للتآكل ، ولكن مكلفة).

• السيراميك الموصل: نتريد التيتانيوم (TiN) ، نتريد النيوبيوم (NbN).

1.6اختبار الجودة

• اختبار ضيق الغازلضمان الختم

• اختبار الموصلات الكهربائية

• اختبار مقاومة التآكل

• فحص دقة الأبعاد

2تطبيقات لوحات التيتانيوم ثنائية القطب

يتم استخدام لوحات التيتانيوم ثنائية القطب في أنظمة كهروكيميائية مختلفة ، بما في ذلك:

2.1محولات مياه غشاء تبادل البروتونات (PEMWE)

• بيئة حمضية قاسية و ظروف عالية الجهد

• التيتانيوم يقدم مقاومة ممتازة للتآكل والمتانة.

2.2خلايا وقود PEM (PEMFC)

• الخصائص الخفيفة والمقاومة للتآكل مثالية للتطبيقات المحمولة والسيارات والفضاء.

2.3الخلايا الكهربائية

• تستخدم في المعالجة الكيميائية ومعالجة المياه وإنتاج الهيدروجين الأخضر.

3مزايا لوحات التيتانيوم ثنائية القطب

4التحديات

في حين أن لوحات التيتانيوم ثنائية القطب لها العديد من المزايا، بعض التحديات تشمل:

• تكلفة المواد العالية: التيتانيوم ومطابقه مكلف

• صعوبة في المعالجة: التيتانيوم أصعب في التشكيل والصناعة من الصلب.

• الحاجة إلى تحسين موصلة السطح: طبقة الأكسيد الطبيعية تتطلب معالجة سطحية فعالة للحفاظ على التوصيل.