סיבי טיטניום לבד לתאי דלק

לבד סיבי טיטניום הוא חומר חדש ברמת ננו- העושה שימוש בסיבי טיטניום טהור ברמת מיקרון באמצעות תהליך הנחת מיוחד ותהליך סינטר ואקום מיוחד בטמפרטורה גבוהה במיוחד. יש לו מבנה נקבובי של רשת תלת-תלת מימדית מעולה, נקבוביות גבוהה, שטח פנים ספציפי גדול פי כמה, פיזור אחיד של גודל נקבוביות, עמידות במים, עמידות גבוהה בחום, קל משקל, עמידות גבוהה פיזור, ביצועים טובים, צפיפות זרם גבוהה, מתח נמוך. יחד עם זאת, יש לו מאפיינים של התנגדות חיכוך, עמידות בטמפרטורה גבוהה, לא קל לעיוות, ביצועים יציבים וחיים ארוכים. לייצור LGDL (שכבת דיפוזיה של נוזל/גז) וייצור מימן בערימות תאי דלק, לבד טיטניום מתאים.

כחומר אלקטרוליזר ממברנות מבטיח מאוד של פרוטונים, יש לו מוליכות תרמית/חשמלית גבוהה ותכונות מכניות מצוינות. לדוגמה, עמידות גבוהה בפני קורוזיה בפוטנציאל יתר חיובי גבוה אפילו בתנאים חומציים ולחים מאוד.

חומרים מבוססי פחמן נמצאים בשימוש נפוץ ב-LGDL של PEMFC, כגון לוחות דו-קוטביים של גרפיט, נייר פחמן, בד פחמן וכו'. עם זאת, הם אינם מתאימים לשימוש כאנודות ב-LGDL עקב פוטנציאל האנודה הגבוה שנוצר במהלך פעולות אלקטרוליזה, מכיוון שהם יוצרים סביבה מחמצנת מאוד אשר פוגעת בפחמן ומובילה לפתרון הסוללה הגופני, היעילות הגופנית תפחת. בעיה, יש צורך בחומר בעל עמידות גבוהה בפני קורוזיה לבד טיטניום.

צֶבַע	אפור בהיר
חוֹמֶר	Gr1
טוֹהַר	＞99.99%
טיפול פני השטח	חלק וללא קרעים
צוּרָה	מרובע, עגול, יכול להיות מותאם אישית בהתאם לדרישות
עוֹבִי	0.2-2 מ"מ, לעתים קרובות עובי (0.25,0.3,0.4 מ"מ)
נַקבּוּבִיוּת	50-80%
בַּקָשָׁה	לבד טיטניום משמש בעיקר בערימות אלקטרוליזר PEM כחומר זרימה או מפזר, במיוחד בצד החמצן (אנודה); שדה ייצור מימן אלקטרוליזה במים

מְאַפיֵן

1.משקל קל

לבד טיטניום הוא חומר קל מאוד, קל בהרבה מלבד סיבים אחרים באותו עובי.

2.התנגדות חיכוך

בשל המבנה המיוחד של סיבי טיטניום, לבד טיטניום עמיד יותר לחיכוך מאשר לבד סיבים רגילים.

3.עמידות בטמפרטורה גבוהה

נקודת ההיתוך של לבד טיטניום היא עד 1650 מעלות, שהיא מאות מעלות גבוה יותר מנקודת ההיתוך של פלדה, כך שניתן להשתמש בו בסביבות טמפרטורות גבוהות.

4.לא קל לעיוות

לבד טיטניום יש מבנה מיוחד, ולכן לא קל לעוות אותו כמו לבדים אחרים.

יִתרוֹן

חוזק גבוה:לבד טיטניום יש חוזק גבוה מאוד, יותר מפי 2 מזה של סיבים רגילים אחרים
קשיחות גבוהה:סיבי טיטניום לבד לתאי דלק הם בעלי קשיחות גבוהה ואינם נשברים בקלות כאשר הם נתונים לפגיעה או גירוי אחר.
לא-נדיף:מכיוון שלבד טיטניום אינו מכיל תרכובות אחרות, חומרים מזיקים לא יתנדפו בסביבות טמפרטורות גבוהות.
נגד-קורוזיה:Tלבד איטניום אינו נוטה לקורוזיה וחמצון וניתן להשתמש בו בסביבות קשות מסוימות.

אזורי יישום

לבד סיבי טיטניום משמש בעיקר בערימות אלקטרוליזר PEM כחומר זרימה או מפזר, במיוחד בצד החמצן (אנודה).
אלקטרוליזת מים PEM לייצור מימן
תעשיית תאי הדלק PEMFC
לבד טיטניום לשכבת דיפוזיה של נוזל/גז (LGDL)
סופג מימן ומתקן מים עשיר-מימן
התקנה קלה
שכבת דיפוזיה של תאי דלק מימן

עיבוד

תהליך ייצור

ציוד ייצור

טבלת עקומת בדיקת לבד טיטניום

תמונות SEM של מבט מלמעלה וחתך רוחב של לבד טיטניום LGDL עם שלושה עוביים שונים, (א) מבט מלמעלה של 350 אום עובי טיטניום לבד LGDL, (B) תצוגה מלמעלה של 500 אום עובי טיטניום לבד LGDL, (C) מבט מלמעלה של 1000 אום עובי טיטניום לבד LGDL, (D) חתך רוחב של 350 אום עובי LGDL, חתך רוחב של 350 אום עובי LG0 טיטניום לבד LGDL, (A) חתך רוחב של 1000 אום עובי טיטניום לבד LGDL