Титановый волокнистый войлок — это материал, похожий на войлок, изготовленный из волокон чистого титана или титанового сплава. Этот тип войлочного материала обычно производится путем спекания, прессования или других методов обработки с использованием титановых волокон. Войлок из титанового волокна демонстрирует превосходную устойчивость к высоким температурам и коррозии и находит широкое применение в таких отраслях, как теплотехника, аэрокосмическая и химическая промышленность. Он обладает хорошей тепло- и электропроводностью, а также определенной механической прочностью и стабильностью, что делает его пригодным для таких применений, как изоляция, фильтрация и адсорбция в высокотемпературных средах.
Титановый волокнистый войлок, анод, газодиффузионный слой
Спеченный войлок из титанового волокна служит подложкой для нанесения платинового катализатора. Использованный образец имел круглую форму диаметром 30 мм, толщиной 1 мм и пористостью более 70%. Конкретные этапы лечения заключаются в следующем:
Удаление оксидной пленки
Титановый войлок был погружен в раствор электролитической кислоты на основе азотной и плавиковой кислот со значением pH 0,5 при комнатной температуре. Затем к войлоку было приложено напряжение 2,5 В, вызывающее анодное растворение поверхности титана.
Очистка газа аргоном
После промывки деионизированной водой поверхность титановой заготовки подвергается плазменной обработке в аргоне для удаления остатков загрязнений с поверхности титана.
Покрытие
Проводятся непрерывные процессы плазменной физической очистки с последующим ополаскиванием деионизированной водой. Титановые волокна сразу покрываются платиной электрохимическим методом в среде аргона. Параметры установлены на значение pH 8 и температуру 50 градусов. Процесс гальваники проводят в течение 10 минут при постоянном катодном напряжении -3,2 В относительно электрода сравнения. Во время этого процесса гальванического покрытия титановый электрод электрически помещается между двумя соединенными электродами сравнения. Время включения установлено на 10 миллисекунд, а время выключения — на 56,7 миллисекунды, в результате чего рабочий цикл составляет 15% в каждом цикле. Вторая часть процесса гальваники повторяется еще 10 минут.
Ассамблея МЭА
Электрод был пропитан раствором протонпроводящего иономера в 5 мас.% этаноле, а затем покрыт платиной. Раствор наносится на электрод с помощью аэрографа, а электрод на основе титана соединяется с нагретым держателем образца. Температуру устанавливают на уровне 60 градусов для ускорения испарения этанола с поверхности электрода.
Сборка в конфигурацию биполярной пластины, всего 20 комплектов.
платиновое покрытие на титановом войлоке
На микроскопических изображениях ниже показаны спеченные титановые волокна, покрытые платиной. Волокна, расположенные на внешней стороне войлока, могут экранировать все покрытие, этот эффект объясняется распределением электрического поля внутри первичной ячейки (где рабочий электрод расположен между двумя противоэлектродами и параллелен им). Покрытия достаточно, чтобы обеспечить долговременную стабильную адгезию наночастиц платины. На следующем изображении показаны микроскопические фотографии частиц платины, нанесенных на гальванизированные титановые волокна с помощью процесса импульсного покрытия.
