0,2 mm:n ultraohuiden titaanijauhelevyjen tuotanto asettaa haasteita. Tässä on joitain keskeisiä vaikeuksia:
01
Jauheen valinta
Sopivan titaanijauhelähteen valitseminen erittäin ohuiden titaanijauhelevyjen valmistukseen on ratkaisevan tärkeää. Jauhelähteen hiukkasten muoto, koko ja puhtaus voivat vaikuttaa merkittävästi lopputuotteen suorituskykyyn.
02
Jauhedispersio
Titaanijauheen tasainen dispersio on välttämätöntä korkealaatuisten ultraohuiden levyjen valmistuksessa. Epätasainen leviäminen voi johtaa hiukkasten kerääntymiseen ja pinnan epätasaisuuksiin arkkien pinnalle, mikä ei ole toivottavaa niiden ohuuden vuoksi.
03
Paksuuden säätö
Erittäin ohuet titaanijauhelevyt vaativat korkean pinnan tasaisuuden ilman havaittavia painaumia, ulkonemia tai vikoja. Arkin pinnan laadun ylläpitämiseksi on käytettävä asianmukaisia käsittelymenetelmiä ja valvontatoimenpiteitä.
04
Pinnan tasaisuus
Erittäin ohuet titaanijauhelevyt vaativat korkean pinnan tasaisuuden ilman havaittavia painaumia, ulkonemia tai vikoja. Arkin pinnan laadun ylläpitämiseksi on käytettävä asianmukaisia käsittelymenetelmiä ja valvontatoimenpiteitä.
05
Muodostusprosessi
Ultraohuiden levyjen muovausprosessissa on otettava huomioon materiaalin plastisuus ja muodonmuutosominaisuudet. Sopivien muovausmenetelmien, kuten puristus-, valssaus- tai muiden prosessointitekniikoiden valinta on välttämätöntä paksuuden hallitsemiseksi ja halutun muodon ja mittojen saavuttamiseksi.
06
Sintrausprosessi
Ultraohuiden titaanijauhelevyjen sintraus on toinen haastava näkökohta niiden tuotannossa. Parametreja, kuten sintrauslämpötila, pitoaika ja paine, on säädettävä tarkasti riittävän sidoslujuuden ja -tiheyden varmistamiseksi sintrausprosessin aikana.
PEM-polttokennossa:
{{0}},2 mm ultraohuet jauhelevyt ja 0,25 mm titaanihuopa ovat molemmat yleisesti käytettyjä materiaaleja PEMFC-polttokennoissa, mutta eroja on:
Paksuus
{{0}},2 mm:n erittäin ohut jauhelevy on ohuempi kuin 0,25 mm:n titaanihuopa, mikä tarjoaa paremman joustavuuden ja tiiviyden pinon kokonaispaksuudessa. Ohuempi ultraohut levy vähentää polttokennopinon kokoa ja painoa, mikä lisää energiatiheyttä.
Johtavuus
Ultraohuilla jauhelevyillä on tyypillisesti parempi johtavuus, mikä on ratkaisevan tärkeää polttokennon tehon ja hyötysuhteen kannalta. Vaikka titaanihuopa on suhteellisen paksumpaa, sen johtavuus voi olla huonompi sen kuituisen yhteenkudotun rakenteen vuoksi.
Kaasun kuljetus
Ultraohuilla jauhelevyillä on paremmat kaasunsiirtoominaisuudet, mukaan lukien vedyn ja hapen diffuusio. Tämä on välttämätöntä polttokennojen kaasun syötön ja poiston kannalta. Titaanihuovalla on suhteellisen huonommat kaasunsiirto-ominaisuudet, mikä saattaa rajoittaa kaasun diffuusiota.
Yhteenvetona voidaan todeta, että materiaalin valinta PTL:ksi riippuu erityisistä sovellusvaatimuksista. Jos halutaan suurempaa energiatiheyttä, parempaa johtavuutta ja ylivoimaisia kaasunsiirto-ominaisuuksia, {{0}},2 mm ultraohut jauhelevy voi olla suositeltava vaihtoehto. Jos pinon paksuusvaatimukset ovat kuitenkin vähemmän tiukat ja kustannustehokkuus asetetaan etusijalle, 0,25 mm:n titaanihuopa voi olla käytännöllisempi valinta. Valinnan tulee perustua sovelluksen erityisiin suunnittelu- ja suorituskykytarpeisiin.
