Muhandislar PEM suv elektrolizi uchun yuqori unumdor{0}}filtr elementlarini loyihalashtirganda, bitta oʻzgaruvchi deyarli har bir natijani shakllantiradi: ichki gözenek tuzilishi. Nazariy jihatdan bir xildagi gözenek o‘lchami ideal ko‘rinadi, lekin haqiqiy{2}}dunyodagi suyuqlik dinamikasi yanada murakkabroq narsani talab qiladi. Bu yerdasinterlangan metall kukuniaralashtirish rasmga - kiradi va nima uchun aniq gradatsiya zamonaviy filtrlash muhandisligida hal qiluvchi omilga aylandi.
Nima uchun turli xil sinterlangan metall kukunlari zarracha o'lchamlarini aralashtirish kerak?
Yagona oʻlchamdagi chang tizimlarining-cheklovi
Sinterlash paytida faqat bitta zarracha o'lchamidan foydalansangiz, bir xil g'ovak tarmog'i hosil bo'ladi. Ushbu tuzilma asosiy skriningni yaxshi bajaradi, lekin u ba'zi xarajatlar bilan birga keladi. Yupqa ifloslantiruvchi moddalar o'tishi mumkin, chunki qo'pol kukunlarning o'zi katta, bo'g'iq kanallarni hosil qiladi. Nozik kukunlar o'z-o'zidan suyuqliklarning harakatlanishini to'xtatadigan, bosimni pasaytiradigan va mahsulotning ishlash muddatini qisqartiradigan qattiq tarmoqlarni hosil qiladi. PEM elektrolitik tizimlarida yuqori oqim va qattiq qabul qilish aniqligi-bo'lishi shart. Bunday vaziyatlarda hech qanday ekstremal yaxshi ishlamaydi.
Aralashtirish muhandislik strategiyasi sifatida
Ishlab chiqaruvchilar zarracha o'lchamlarini aralashtirishni rejalashtirmoqdalar, bu esa teshiklarning tuzilishini erdan o'zgartiradi. Qo'pol va nozik sinterlangan metall kukunining boshqariladigan aralashmasi zarralar orasidagi bo'shliqlarni to'ldiradi va tasodifiy bo'shliqlar o'rniga bosqichli bo'sh kanallarni yaratadi. Kukunli metallurgiya tadqiqotlarida gradatsiya nisbatlari o'rtacha teshik diametriga bevosita ta'sir qiladi,
g'ovaklik foizi va sinterlashdan keyingi mexanik yaxlitlik. NAVI Titaniumdagi titan kukunlari aralashmalari 5 mkm dan 80 mkm gacha bo'lgan gözenek o'lchamiga ega bo'lishi uchun o'lchanadi. Bu muhandislarga butunlay boshqa asosiy materialdan foydalanmasdan assortimentni o'zgartirishga imkon beradi.
Boshqariladigan gözeneklarni taqsimlash uchun sinterlangan metall kukunini aralashtirish
Zarrachalar gradatsiyasi ichki arxitekturani qanday shakllantiradi
Teshiklarning taqsimlanishi sinterlashning natijasi emas; bu kukun qanday ataylab qilinganligi natijasidir. Ikki yoki undan ortiq turdagi zarralar siqilishdan oldin birlashsa, kichikroq zarralar kattaroqlari orasiga joylashadi. Bu bog'langan oqim yo'llarini saqlab, bo'sh joylar hajmini kamaytiradi. Keyin sinterlash harorati bu aloqa nuqtalarini mustahkam, ammo teshiklari bo'lgan ramkaga aylantiradi. Yakuniy g'ovak taqsimoti har qanday post{4}}qayta ishlash bosqichidan ko'ra asl baholash nisbati uchun yaxshiroq mos keladi. Shuning uchun kukunni tanlash pechdan oldin emas, keyin emas.
Kislorod tarkibi va uning sokin roli
Bu jarayonda kukun sifati juda muhim. Ko'p kislorodli titanium kukuni sinterlash paytida don chegaralarini oksidlaydi, bu esa zarralar orasidagi bo'yinbog'larni zaiflashtiradi. Bu oksidlanish elektr o'tkazuvchanligini ham yomonlashtiradi,
Bu PEM elektrolitik filtr elementlarida katta muammo bo'lib, bu erda gözenekli titanium qatlami oqimni harakatlantirish uchun yaxshi ishlashi kerak. Kislorod miqdori odatda vaznning 0,15% dan past boʻlgan-kislorodli nozik titan kukunidan foydalansangiz, filtr elementining tuzilishi va oʻtkazuvchanligi butun umri davomida bir xil boʻlib qoladi. Ushbu ikkala ehtiyojni qondirish uchun NAVI Titanium yuqori-tozaligi past-kislorodli titanium kukunini topadi va ishlab chiqaradi.
Gradient filtrli tuzilmalar uchun qo'pol va nozik sinterlangan metall kukuni
Kukunli birikma orqali qatlamli arxitektura
Suyuqlik kiradigan tomonda gradient filtri strukturasi kattaroq teshiklarga ega va siz chiqish joyidan uzoqlashganingizda, teshiklar kichrayadi. Ushbu dizayn tufayli zarrachalar bir maydonda to'planish o'rniga butun filtr elementi bo'ylab teng ravishda tarqaladi. Bu uzoqroq xizmat ko'rsatish oraliqlariga, vaqt o'tishi bilan bosimning yanada barqaror pasayishiga va umuman axloqsizlikni ushlab turish qobiliyatiga olib keladi. Ushbu tuzilishni yaratish uchun qo'pol-nozik aralashtirish keraksinterlangan metall kukunikukun tayyorlash bosqichida kerak bo'ladi. Qatlamning qirralari loyqa bo'lib qoladi va zarrachalar o'lchamlari partiyalar bo'ylab teng taqsimlanmaganda gradient xatti-harakatini oldindan aytish qiyin.
Sifat ko'rsatkichi sifatida partiyaning barqarorligi
Ko'p birliklar ishlab chiqarilganda, kukunning partiyadan partiyaga zichligi filtr elementlarining barchasi uchun bir xil tarzda ishlashiga ta'sir qiladi.
Zarrachalar o'lchamlari, sirt maydoni yoki kran zichligi taqsimotidagi o'zgarishlar sinterlash ishini o'zgartirishi va so'nggi teshik o'lchamining bir necha mikrometrga o'zgarishiga olib kelishi mumkin. PEM elektrolizlaridan foydalanish uchun bir necha mikrometrlik kichik farq ham membranani qanchalik yaxshi himoya qilishini o'zgartirishi mumkin. Har qanday material ishlab chiqarishga kirishdan oldin, NAVI Titanium zarrachalar hajmining taqsimlanishini, ko'rinadigan zichligini va kislorod tarkibini tekshirish uchun har bir kukun partiyasini qat'iy tekshiradi.
Sinterlangan metall kukunining gradatsiyasi gözenek o'lchami gradientlarini qanday yaratadi
Sinterlash jarayonida bo'shliq hosil bo'lish mexanikasi
Kukun zarralari qattiq holat{0}}diffuziya tufayli sinterlash paytida aloqa nuqtalarida bir-biriga yopishadi. Tayyor qismning samarali g'ovak kengligi bog'langan zarralar orasidagi bo'shliqlarning o'lchami va shakliga asoslanadi. Dag'al zarrachalar orasidagi bo'shliqlar katta maydonni qoplaganda katta bo'lib qoladi. To'g'ri, samarali bo'shliq kengligi nozik zarrachalar mavjud bo'lganda kichrayadi. Muhandislar har xil turdagi zarrachalarni ixchamning turli joylariga tarqatish orqali kukun gradatsiyasi xaritasini osongina gözenek o'lchami gradientiga aylantirishi mumkin. Bu taxmin emas; bu oldindan aytib bo'ladigan va qayta-qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan mexanik jarayon.
Sinterlash faoliyati va skelet zichligi
Kukunni sinterlash faolligi yoki zarrachalarning ma'lum bir haroratda kuchli diffuziya aloqalarini hosil qilish ehtimoli qanchalik katta bo'lsa, zarrachalar yuzasidagi oksidning o'lchamiga, shakliga va miqdoriga qarab o'zgaradi.
Pastroq haroratlarda qo'pol yuzalar va silliq qirralarga ega bo'lgan yuqori faol kukunlar skelet tarmoqlarini zichroq va kuchliroq qiladi. Gradientli tuzilmalarda bu juda muhim, chunki bir xil komponentning turli qismlari turli xil sinterlash xatti-harakatlariga muhtoj bo'lishi mumkin. O'lchangan faollik darajasiga ega kukunlarni tanlab, tayyor skelet barcha gradient zonalarida bir xil zichlikka ega bo'lishi mumkin. Bu qatlamlarni zaif qirralardan saqlaydi.
Suyuqlikni tashishni yaxshilash uchun sinterlangan metall kukunini aralashtirishdan foydalanish
PEM filtri elementlarida bosim tushishini boshqarish
Sinterlangan filtr elementi suyuqlikni qanchalik yaxshi harakatga keltirishi, teshiklarning bir-biri bilan qanchalik yaxshi bog'langanligiga bog'liq. Yaxshi aralash-sinterlangan metall kukuniixcham ochiq va o'ralgan yo'llarni ushlab turadi, shunda gaz va suv ortiqcha qarshiliksiz o'tishi mumkin. PEM suv elektrolizida, gözenekli titan tashish qatlami anod tomonida bir vaqtning o'zida suv va kislorod o'tishi kerak. Bu ikki{2}}transport ehtiyoji qo'pol tashqi va silliq ichki hududga ega bo'lgan gradient tuzilishi bilan osonlikcha qondiriladi. Bu membranani himoya qilish uchun zarur bo'lgan nozik emilimni saqlab, bosimning pasayishini pasaytiradi.
Uzoq{0}}Oqim barqarorligi
Teshiklar kirish joyidan ichkariga tiqilib qolsa, filtrlash unumdorligi pasayadi. Oldindan filtrlash zonasi sifatida qo'polroq tashqi qatlamdan foydalanadigan gradient strukturasi jarayonni sekinlashtiradi. Bu nozik ichki qatlamni uzoqroq vaqt davomida toza saqlaydi.
Bu to'g'ridan-to'g'ri xizmat muddatini uzaytiradi va kamroq texnik xizmat ko'rsatishga olib keladi, bu esa to'xtab qolish juda qimmatga tushadigan yirik yashil vodorod ishlab chiqarish zavodlarida ishlashning afzalliklari hisoblanadi-. Aniq kukun gradatsiyasi yuqori oqimda qilingan muhandislik tanlovidir, bu esa quyi oqimda ishonchlilikni ta'minlaydi.
Xulosa
G'ovak o'lchamlaridagi farqlarni nazorat qilishsinterlangan metall kukunifiltr elementlari - bu ishlab chiqarishda emas, balki kukunli muhandislikda hal qilinishi kerak bo'lgan muammo. Agar tayyor filtr elementi PEM elektrolizidan foydalanish uchun zarur bo'lgan oqim, tutilish va o'tkazuvchanlik maqsadlariga javob bersa, bu tanlangan zarrachalar hajmining taqsimlanishi, tozaligi, kislorod miqdori va gradatsiya nisbatiga bog'liq. Kukunni aralashtirish kichik tafsilot emas; bu filtr elementlarining ishlashini ta'minlaydi.
TSS
1-savol: NAVI Titanium sinterlangan metall kukunini aralashtirish orqali qanday teshik o'lchamiga erisha oladi?
+
-
Kukunlarni aralashtirish bosqichida zarrachalar o'lchamining gradatsiya nisbatlarini o'zgartirib, NAVI Titanium o'lchamlari 5 mkm dan 80 mkm gacha bo'lgan teshiklari bo'lgan sinterlangan filtr elementlarini yaratadi. Teshik maqsadlari suyuqlik harakati va ushlab turish uchun har bir dasturning ehtiyojlarini qondirish uchun o'rnatiladi.
2-savol: Nima uchun PEM elektrolitik filtri elementlari uchun-kislorod miqdori past titan kukuni muhim?
+
-
Titan kukunidagi kislorod miqdori g'ovakli strukturaning elektr o'tkazuvchanligini va birlashtirilgan bog'lanishlarning mexanik kuchini o'zgartiradi. Kam{1}}kislorod kukuni, odatda vazni 0,15% dan kam kislorod, elektr o'tkazuvchanlikni saqlaydi va elektrokimyoviy sharoitda ishlatilganda filtr skeletini zaiflashtiradigan don chegarasi oksidlanishini to'xtatadi.
3-savol: NAVI Titanium qanday qilib sinterlangan metall kukunli mahsulotlarda partiyaning{1}}to-to‘plamining mustahkamligini ta’minlaydi?
+
-
Ishlab chiqarishga kirishdan oldin, keladigan kukunning har bir partiyasi kislorod darajasi, zarracha hajmining taqsimlanishi va qabul qilingan zichlik uchun tekshiriladi. Ushbu protsedura turli ishlab chiqarish bosqichlarida tayyorlangan sinterlangan filtr elementlarining bir xil miqdordagi gözenekleri, gözeneklerin o'lchami va mexanik sifatlariga ega ekanligiga ishonch hosil qiladi.
Filtrlash tizimingizni NAVI Titaniumning maxsus sinterlangan metall kukunlari eritmalari bilan yangilang
NAVI Titanium Metal Technology Co., Ltd. aniqlik-muhandislik qiladisinterlangan metall kukuniPEM elektroliz filtri elementlari va boshqa qattiq sanoat filtrlash ehtiyojlari uchun mukammal bo'lgan substratlar. NAVI Titanium - sinterlangan metall kukunini sotadigan ishonchli kompaniya. Ular yuqori{2}}tozalik, past{3}}kislorodli titanium kukuni, oʻlchamlari 5 dan 80 mkm gacha boʻlgan noyob teshik tuzilmalari va yirik yashil vodorod loyihalari uchun ishlab chiqarilgan-barqaror kukunli tizimlarni taqdim etadi. Bizning muhandislik guruhimiz umumiy sanoat filtrlaridan tortib yuqori bosimli elektrolitik muhitlargacha-bir qator ish sharoitlari uchun mukammal bo‘lgan gradatsiya retseptlarini yaratish uchun bevosita mijozlar bilan ishlaydi. NAVI Titanium-ga hoziroq texnik tavsiflaringizni yuboring, ularning maxsus kukunli tizimlari ishlab chiqarish maqsadlaringizga erishish, uskunaning eskirishini kamaytirish va filtrning xizmat muddatini oshirishga qanday yordam berishi mumkinligini bilib oling.
Biz bilan bog'lanish:sales@navititanium.com.
Ma'lumotnomalar
1. Nemis, RM Sintering: Empirik kuzatishlardan ilmiy tamoyillarga. Buttervort-Heinemann, 2014 yil.
2. Smid, J., Kostornov, AG va Shapoval, V. "Gaz uchun gözenekli metall filtrlar va membranalar-Suyuqlik ilovalari." Chang metallurgiya va metall keramika, jild. 41, №. 5–6, 2002, . 310–317-bet.
3. Carmo, M., Fritz, DL, Mergel, J. va Stolten, D. "PEM suv elektrolizi bo'yicha keng qamrovli sharh". Vodorod energiyasi xalqaro jurnali, jild. 38, №. 12, 2013, . 4901–4934-bet.
4. Lefebvre, LP, Banhart, J. va Dunand, DC "Gözenekli metallar va metall ko'piklar: hozirgi holat va so'nggi o'zgarishlar". Ilg‘or muhandislik materiallari, jild. 10, №. 9, 2008, . 775–787-bet.
5. Randall, MG va Gauckler, LJ "Kukun kompaktlarining sinterlash harakati bo'yicha zarrachalar hajmini taqsimlash ta'siri". Amerika kulolchilik jamiyati jurnali, jild . 78, №. 3, 1995, . 673–679-bet.
6. Majumdar, A. va Bhushan, B. "Qo'pol yuzalar va ularning tribologik xususiyatlarini tavsiflashda fraktal geometriyaning roli". ASME Tribologiya jurnali, jild . 112, №. 2, 1990, . 205-216-bet.
