Ako základný funkčný materiál v priemysle spekania kovov a elektrolyzérov sa niklová plsť široko používa v špičkových -oblastiach, ako je vodíková energetická elektrolýza vody na výrobu vodíka, palivové články, vysokoteplotná filtrácia a elektrochemická katalýza. Jeho kvalita priamo určuje prevádzkovú efektivitu, stabilitu a životnosť zariadenia. Nekvalitná niklová plsť je náchylná na problémy, ako je oxidácia a odlupovanie, nerovnomerná vodivosť a upchávanie pórov, čo nielen zvyšuje náklady na výmenu, ale môže viesť aj k významným stratám, ako je znížená účinnosť elektrolyzéra a potenciálne bezpečnostné riziká.
Ako vedúca spoločnosť s viac ako desaťročnými skúsenosťami v oblasti spekania kovov, TOPTITECH rozoberie 6 základných rozmerov, aby za vás „posúdil kvalitu niklovej plsti“ ešte dnes. Od základného vzhľadu po základný výkon, od praktického testovania po štandardné porovnanie, aj začiatočníci môžu rýchlo začať, vyhnúť sa nástrahám pri obstarávaní a vybrať si cenovo-výhodnú niklovú plsť.
Prvý pohľad na vzhľad: Podrobnosti skrývajú najintuitívnejšie signály kvality
Vzhľad niklovej plsti je „prvou tvárou“ jej kvality. Nie je potrebné žiadne profesionálne vybavenie; predbežný úsudok možno urobiť voľným okom a jednoduchým dotykom. Zamerajte sa na 3 body, aby ste sa vyhli zjavne podradným produktom:
1. Farba a čistota povrchu (Základný základ)
Vysokokvalitná{0}}niklová plsť má na povrchu jednotný strieborný{1}sivý kovový lesk bez zjavných farebných rozdielov, sčernania, žltnutia, hrdzavých škvŕn alebo oxidačných škvŕn. Celková farba je konzistentná, bez lokálnej matnosti alebo nerovnomerného jasu-je to priamy odraz kvalifikovaného obsahu niklu, bez nečistôt a nízkej úrovne oxidácie. Podľa "T/CSTM00689-2023 Všeobecnej technickej špecifikácie pre kovovú niklovú plsť" vydanej CSTM by kvalifikovaná niklová plsť mala mať čistý povrch bez škvŕn alebo zjavných oxidačných nánosov.
Nižšia niklová plsť, väčšinou v dôsledku nedostatočnej čistoty surovín (dopovaných železom, meďou a inými nečistotami) alebo nesprávnej oxidačnej kontroly počas výrobného procesu, bude mať matný povrch, škvrny, hrdzu a dokonca zvyškový olej, prach atď. Takáto niklová plsť je extrémne náchylná na rýchlu oxidáciu a zlyhanie v korozívnych prostrediach, ako sú elektrolyzéry.
2. Štrukturálna jednotnosť (ovplyvňuje vodivosť a priepustnosť)
Vysokokvalitná-niklová plsť je vyrobená zo súvislých niklových vlákien pomocou mokrého kladenia a vákuového spekania. Vlákna sú rovnomerne prepletené, bez zjavnej aglomerácie, zlomených drôtov, preskočených drôtov alebo lokálne riedkych oblastí. Pri jemnom ťahaní rukou nedochádza k delaminácii ani k odlupovaniu vlákien a celková hrúbka je rovnomerná.
Nekvalitná niklová plsť má chaotické rozloženie vlákien, miestnu aglomeráciu vlákien a niektoré oblasti sú riedke a svetlo-prepúšťajú. Pri ťahaní je náchylná na odlupovanie a delamináciu drôtu a dokonca aj zjavné diery alebo poškodenie-takáto niklová plsť má nerovnomerné rozloženie pórov, čo povedie k zlej vodivosti prúdu a nerovnomernej distribúcii reakčného plynu počas elektrolýzy, čím sa výrazne zníži účinnosť elektrolýzy.
3. Hrana a rovinnosť (odráža presnosť výrobného procesu)
Vysokokvalitná-niklová plsť má úhľadne rezaný okraj, žiadne otrepy, žiadne zvlnenie, žiadne skrútenie a môže sa úplne prispôsobiť rovine, keď je položená naplocho, bez zvlnenej deformácie alebo lokálnej priehlbiny a vyčnievania; horšia niklová plsť má drsný a nepravidelný rezaný okraj, ktorý sa ľahko krúti a deformuje, a dokonca má voľné a padajúce vlákna okraja. Pri následnej inštalácii je ťažké presne namontovať elektrolyzéry, filtračné zariadenia atď., čo ovplyvňuje tesniaci a úžitkový efekt.
Test výkonu jadra: Tieto 3 body určujú praktickú hodnotu niklovej plsti
Kvalifikovaný vzhľad je len základ. Hlavná hodnota niklovej plsti spočíva v jej fyzikálnych, chemických a elektrochemických vlastnostiach, ktoré sú tiež kľúčom k odlíšeniu „niklovej plsti{1}} vysokej kvality“ od „kvalifikovanej niklovej plsti“. Zamerajte sa na testovanie 3 základných indikátorov, ktoré sú vhodné pre scenáre praktických aplikácií, ako sú elektrolyzéry a palivové články:
1. Čistota materiálu: Obsah niklu Vyšší alebo rovný 99,0 % je spodná čiara (najvyššia priorita)
Čistota materiálu niklovej plsti priamo určuje jej odolnosť proti korózii, vodivosť a životnosť. Vysokokvalitná-niklová plsť musí spĺňať požiadavky „T/CSTM00689-2023 General Technical Specification for Metal Nickel Felt“ s minimálnym obsahom niklu minimálne 99,0 %. Pre niklovú plsť používanú v špičkových elektrolyzéroch sa odporúča zvoliť produkty s obsahom niklu vyšším alebo rovným 99,6 %. Je potrebné prísne kontrolovať obsah nečistôt (železo, meď, uhlík, kyslík atď.).
Ako testovať? Pri nákupe môžete požiadať dodávateľa, aby poskytol správu o teste materiálu (napríklad správu o teste röntgenovej fluorescenčnej spektroskopie), v ktorej je jasne uvedený obsah niklu a obsah nečistôt; ak to podmienky dovolia, môžete mikroštruktúru pozorovať cez metalografický mikroskop. Vysokokvalitná niklová plsť neobsahuje žiadne zjavné častice nečistôt a rovnomernú kryštalizáciu vlákna.
Nekvalitná niklová plsť väčšinou používa niklové suroviny nízkej{0}}čistoty, dopované veľkým množstvom nečistôt. Nielenže má zlú vodivosť a odolnosť proti korózii, ale je tiež náchylný na oxidačné rozpúšťanie v alkalickom prostredí elektrolyzéra a môže kontaminovať elektrolyt, čo ovplyvňuje čistotu produktu (ako je čistota vodíka pri výrobe vodíkovej energie).
2. Charakteristika pórov: Pórovitosť a distribúcia veľkosti pórov určujú adaptabilitu aplikačného scenára
Hlavnou výhodou niklovej plsti je jej trojrozmerná porézna štruktúra. Pórovitosť a distribúcia veľkosti pórov priamo ovplyvňujú priepustnosť tekutín, špecifický povrch a katalytickú účinnosť. Rôzne aplikačné scenáre majú rôzne požiadavky na indikátory pórov (napríklad niklová plsť používaná pri elektrolýze vody na výrobu vodíka vyžaduje vysokú pórovitosť na zabezpečenie difúzie plynu, zatiaľ čo niklová plsť používaná pri filtrácii vyžaduje presné rozloženie veľkosti pórov, aby sa zlepšila účinnosť zachytávania). Vysokokvalitná-niklová plsť musí spĺňať nasledujúce požiadavky:
- Pórovitosť: Pre niklovú plsť používanú v elektrolyzéroch a palivových článkoch sa odporúča zvoliť pórovitosť 60 % – 80 %. Príliš nízka pórovitosť ovplyvní cirkuláciu plynu/kvapaliny, zatiaľ čo príliš vysoká pórovitosť zníži mechanickú pevnosť plsti;
- Distribúcia veľkosti pórov: Veľkosť pórov je jednotná, bez príliš veľkých alebo malých abnormálnych pórov. Veľkosť pórov niklovej plsti používanej pri elektrolýze vody na výrobu vodíka sa odporúča regulovať medzi 10-20μm;
- Priepustnosť vzduchu: Rovnomerná priepustnosť vzduchu bez zjavného upchatia, aby sa zabezpečilo, že plyn/kvapalina môže plynulo prechádzať a reakcia môže prebiehať v plnom rozsahu.
Nižšia niklová plsť má veľké výkyvy v pórovitosti, chaotické rozdelenie veľkosti pórov a niektoré póry sú upchaté alebo príliš veľké, čo povedie k nerovnomernej difúzii plynu a nadmernému poklesu tlaku v elektrolyzéri alebo k nedostatočnej účinnosti zachytávania počas filtrácie, čo skracuje životnosť zariadenia.
3. Mechanické a elektrochemické vlastnosti: Kľúč k prispôsobeniu sa extrémnym pracovným podmienkam
Niklová plsť sa väčšinou používa v pracovných podmienkach s vysokou teplotou, vysokým tlakom a silnou koróziou. Preto je rozhodujúca mechanická pevnosť a elektrochemické vlastnosti. Vysokokvalitná-niklová plsť musí spĺňať:
- Mechanické vlastnosti: Pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 5 – 25 MPa s dobrou odolnosťou v tlaku. Po opakovanom stlačení na 50% namáhanie môže stále obnoviť viac ako 85% svojej pôvodnej hrúbky. Pri ťahaní rukou nemá žiadne zlomenie ani zjavnú deformáciu. Pevnosť v ťahu a predĺženie môžu byť testované univerzálnym testovacím strojom;
- Elektrochemické vlastnosti: Nízky kontaktný odpor, silná stabilita v alkalickom elektrolyte, žiadne zjavné abnormality vývoja kyslíka alebo vodíka, ktoré možno overiť testovaním odporu;
- Odolnosť proti korózii a vysoká-teplotná odolnosť: Môže fungovať stabilne po dlhú dobu v oxidačnej alebo redukčnej atmosfére nad 600 stupňov bez zjavnej korózie pri testoch v soľnej hmle, vhodný pre drsné pracovné podmienky, ako sú elektrolyzéry a vysokoteplotná filtrácia. -
Nižšia niklová plsť má slabú mechanickú pevnosť, ľahko sa láme a deformuje a má vysoký kontaktný odpor, čo zvýši spotrebu energie elektrolyzéra. Po dlhodobom-používaní je náchylný na oxidáciu, koróziu a vypadávanie, čo vedie k poruche zariadenia.
Pokračovanie...
