Kā galveno funkcionālo materiālu metālu saķepināšanas un elektrolizēšanas nozarēs niķeļa filcs tiek plaši izmantots augstākās klases{0}}nozarēs, piemēram, ūdeņraža enerģijas ūdens elektrolīzē ūdeņraža ražošanai, kurināmā elementiem, augstas-temperatūras filtrēšanai un elektroķīmiskā katalīzē. Tās kvalitāte tieši nosaka iekārtas darbības efektivitāti, stabilitāti un kalpošanas laiku. Zemākas kvalitātes niķeļa filcs ir pakļauts tādām problēmām kā oksidēšanās un izkliedēšana, nevienmērīga vadītspēja un poru bloķēšana, kas ne tikai palielina nomaiņas izmaksas, bet arī var radīt ievērojamus zaudējumus, piemēram, samazinātu elektrolizatora efektivitāti un potenciālus drošības apdraudējumus.
Kā vadošais uzņēmums ar vairāk nekā desmit gadu pieredzi metālu saķepināšanas jomā, TOPTITECH sadalīs 6 galvenos izmērus, lai šodien "novērtētu niķeļa filca kvalitāti". No pamata izskata līdz galvenajai veiktspējai, no praktiskas pārbaudes līdz standarta salīdzināšanai pat iesācēji var ātri sākt darbu, izvairīties no iepirkuma kļūmēm un izvēlēties rentablu niķeļa filcu-.
Pirmais izskats: detaļas slēpj visintuitīvākos kvalitātes signālus
Niķeļa filca izskats ir tā kvalitātes "pirmā seja". Nav nepieciešams profesionāls aprīkojums; iepriekšēju spriedumu var izdarīt ar neapbruņotu aci un vienkāršu pieskārienu. Koncentrējieties uz 3 punktiem, lai izvairītos no acīmredzami zemākas kvalitātes produktiem:
1. Virsmas krāsa un tīrība (Core Foundation)
Augstas-niķeļa filca virsmai ir vienmērīgs sudrabaini-pelēks metālisks spīdums bez acīmredzamām krāsu atšķirībām, melnuma, dzeltenuma, rūsas vai oksidācijas plankumiem. Kopējā krāsa ir konsekventa, bez lokāla blāvuma vai nevienmērīga spilgtuma-tas tieši atspoguļo kvalificētu niķeļa saturu, bez piemaisījumiem un zemu oksidācijas līmeni. Saskaņā ar CSTM izdoto "T/CSTM00689-2023 vispārīgo tehnisko specifikāciju metāla niķeļa filcsam" kvalificētam niķeļa filcam jābūt tīrai virsmai bez traipiem vai acīmredzamiem oksidatīviem pielikumiem.
Zemākas kvalitātes niķeļa filcs, galvenokārt nepietiekamas izejvielu tīrības (leģētas ar dzelzi, varu un citiem piemaisījumiem) vai nepareizas oksidācijas kontroles dēļ ražošanas procesā, būs blāvas virsmas, plankumi, rūsa un pat eļļas, putekļu u.c. pārpalikums. Šāds niķeļa filcs ir ļoti pakļauts ātrai oksidācijai un bojājumiem, piemēram, korozīvā vidē.
2. Strukturālā vienveidība (ietekmē vadītspēju un caurlaidību)
Augstas-kvalitātes niķeļa filcs ir izgatavots no nepārtrauktām niķeļa šķiedrām, izmantojot mitro klāšanu un vakuuma saķepināšanu. Šķiedras ir vienmērīgi savītas, bez acīmredzamas aglomerācijas, salauztiem vadiem, izlaistiem vadiem vai lokāli retām zonām. Viegli velkot ar roku, filca korpusam nav atslāņošanās vai šķiedru izdalīšanās, un kopējais biezums ir vienāds.
Zemākas kvalitātes niķeļa filcsam ir netīrs šķiedru sadalījums, lokāla šķiedru aglomerācija, un daži apgabali ir reti un gaismas{0}}caurlaidīgi. Velkot, tas ir pakļauts stieples nobirumam un atslāņošanai, un pat acīmredzamiem caurumiem vai bojājumiem-šādam niķeļa filcam ir nevienmērīgs poru sadalījums, kas novedīs pie sliktas strāvas vadīšanas un nevienmērīgas reakcijas gāzes sadales elektrolīzes laikā, ievērojami samazinot elektrolīzes efektivitāti.
3. Mala un līdzenums (atspoguļo ražošanas procesa precizitāti)
Augstas-kvalitātes niķeļa filcsam ir glīta nogriezta mala, bez atslāņošanās, krokošanās un deformācijas, un tas pilnībā atbilst plaknei, ja tas ir novietots plakaniski, bez viļņotas deformācijas vai lokālas ieplakas un izvirzījuma; zemākas kvalitātes niķeļa filcsam ir raupja un neregulāra griezuma mala, kas viegli saritinās un deformējas, un tai pat ir vaļīgas un krītošas malu šķiedras. Turpmākās uzstādīšanas laikā ir grūti precīzi savietot ar elektrolizatoriem, filtrēšanas iekārtām utt., kas ietekmē blīvēšanas un lietošanas efektu.
Testa pamata veiktspēja: šie 3 punkti nosaka niķeļa filca praktisko vērtību
Kvalificēts izskats ir tikai pamats. Niķeļa filca pamatvērtība slēpjas tā fizikālajās, ķīmiskajās un elektroķīmiskajās īpašībās, kas ir arī atslēga, lai atšķirtu "augstas- kvalitātes niķeļa filcu" no "kvalificēta niķeļa filca". Koncentrējieties uz 3 galveno indikatoru testēšanu, kas ir piemēroti praktiskiem pielietojuma scenārijiem, piemēram, elektrolizatoriem un kurināmā elementiem:
1. Materiāla tīrība: niķeļa saturs, kas ir lielāks par vai vienāds ar 99,0%, ir apakšējā līnija (augstākā prioritāte)
Niķeļa filca materiāla tīrība tieši nosaka tā izturību pret koroziju, vadītspēju un kalpošanas laiku. Augstas-kvalitātes niķeļa filcam jāatbilst "T/CSTM00689-2023. gada vispārīgās tehniskās specifikācijas metāla niķeļa filca prasībām" ar minimālo niķeļa saturu, kas nav mazāks par 99,0%. Niķeļa filcam, ko izmanto augstas klases elektrolizatoros, ieteicams izvēlēties produktus ar niķeļa saturu, kas ir lielāks vai vienāds ar 99,6%. Stingri jākontrolē piemaisījumu (dzelzs, vara, oglekļa, skābekļa utt.) saturs.
Kā pārbaudīt? Iegādājoties, varat lūgt piegādātājam iesniegt materiāla pārbaudes ziņojumu (piemēram, rentgenstaru fluorescences spektroskopijas testa ziņojumu), kurā skaidri norādīts niķeļa saturs un piemaisījumu saturs; ja apstākļi atļauj, mikrostruktūru var novērot caur metalogrāfisko mikroskopu. Augstas-kvalitātes niķeļa filcsā nav acīmredzamu piemaisījumu daļiņu un vienmērīga šķiedru kristalizācija.
Zemākas kvalitātes niķeļa filcā galvenokārt tiek izmantotas zemas{0}}tīrības niķeļa izejvielas, kas leģētas ar lielu skaitu piemaisījumu. Tam ir ne tikai slikta vadītspēja un izturība pret koroziju, bet arī pakļauta oksidatīvai šķīdināšanai sārmainā elektrolizatora vidē, un tas var piesārņot elektrolītu, ietekmējot produkta tīrību (piemēram, ūdeņraža tīrību ūdeņraža enerģijas ražošanā).
2. Poru raksturojums: porainība un poru lieluma sadalījums nosaka pielietojuma scenārija pielāgojamību
Niķeļa filca galvenā priekšrocība ir tā trīsdimensiju porainā struktūra. Porainība un poru lieluma sadalījums tieši ietekmē šķidruma caurlaidību, īpatnējo virsmas laukumu un katalītisko efektivitāti. Dažādos pielietošanas scenārijos ir atšķirīgas prasības poru indikatoriem (piemēram, niķeļa filcs, ko izmanto ūdens elektrolīzē ūdeņraža ražošanai, prasa augstu porainību, lai nodrošinātu gāzes difūziju, savukārt niķeļa filcs, ko izmanto filtrācijā, prasa precīzu poru izmēru sadalījumu, lai uzlabotu pārtveršanas efektivitāti). Augstas kvalitātes-niķeļa filcam jāatbilst šādām prasībām:
- Porainība: niķeļa filcam, ko izmanto elektrolizatoros un kurināmā elementos, porainību ieteicams izvēlēties 60–80%. Pārāk zema porainība ietekmēs gāzes/šķidruma cirkulāciju, savukārt pārāk augsta porainība samazinās filca mehānisko izturību;
- Poru lieluma sadalījums: poru izmērs ir vienmērīgs, bez pārmērīgi lielām vai mazām patoloģiskām porām. Ūdens elektrolīzē ūdeņraža ražošanai izmantotā niķeļa filca poru izmēru ieteicams kontrolēt no 10 līdz 20 μm;
- Gaisa caurlaidība: vienmērīga gaisa caurlaidība bez acīmredzama aizsprostojuma, lai nodrošinātu, ka gāze/šķidrums var netraucēti izplūst un reakcija var noritēt pilnībā.
Zemākas kvalitātes niķeļa filcsam ir lielas porainības svārstības, netīrs poru izmēru sadalījums, un dažas poras ir aizsprostotas vai pārāk lielas, kas izraisīs nevienmērīgu gāzes difūziju un pārmērīgu spiediena kritumu elektrolizatorā vai nepietiekamu pārtveršanas efektivitāti filtrēšanas laikā, saīsinot iekārtas kalpošanas laiku.
3. Mehāniskās un elektroķīmiskās īpašības: atslēga, lai pielāgotos ekstremāliem darba apstākļiem
Niķeļa filcs galvenokārt tiek izmantots darba apstākļos ar augstu temperatūru, augstu spiedienu un spēcīgu koroziju. Tāpēc mehāniskā izturība un elektroķīmiskās īpašības ir ļoti svarīgas. Augstas kvalitātes-niķeļa filcsam ir jāatbilst:
- Mehāniskās īpašības: stiepes izturība var sasniegt 5–25 MPa ar labu spiedes noturību. Pēc atkārtotas saspiešanas līdz 50% deformācijai tas joprojām var atgūt vairāk nekā 85% no sākotnējā biezuma. Velkot ar roku, tam nav lūzumu vai acīmredzamu deformāciju. Stiepes izturību un pagarinājumu var pārbaudīt ar universālu testēšanas iekārtu;
- Elektroķīmiskās īpašības: zema kontakta pretestība, spēcīga stabilitāte sārmainā elektrolītā, nav acīmredzamu skābekļa izdalīšanās vai ūdeņraža izdalīšanās anomāliju, ko var pārbaudīt ar pretestības testu;
- Izturība pret koroziju un augsta-temperatūras izturība: tas var stabili darboties ilgu laiku oksidējošā vai reducējošā atmosfērā virs 600 grādiem, bez acīmredzamas korozijas sāls izsmidzināšanas testos, piemērots skarbiem darba apstākļiem, piemēram, elektrolizatoriem un augstas{3}}temperatūras filtrēšanai.
Zemākas kvalitātes niķeļa filca mehāniskā izturība ir slikta, to ir viegli salauzt un deformēt, un tam ir augsta kontakta pretestība, kas palielinās elektrolīzera enerģijas patēriņu. Tas ir pakļauts oksidācijai, korozijai un izkliedēšanai pēc ilgstošas-lietošanas, kā rezultātā var rasties iekārtas kļūmes.
Turpinās...
