Titanium Fiber Felt je plstěný materiál vyrobený z čistého titanu nebo vláken z titanové slitiny. Tento typ plstěného materiálu se typicky vyrábí slinováním, lisováním nebo jinými zpracovatelskými technikami s použitím titanových vláken. Plsť z titanových vláken vykazuje vynikající odolnost proti vysokým teplotám a korozi a nachází široké uplatnění v průmyslových odvětvích, jako je tepelné inženýrství, letecký průmysl a chemické inženýrství. Má dobrou tepelnou a elektrickou vodivost spolu s určitou mechanickou pevností a stabilitou, díky čemuž je vhodný pro aplikace, jako je izolace, filtrace a adsorpce v prostředí s vysokou teplotou.
anodová vrstva difúzního plynu z plsti z titanových vláken
Slinutá plsť z titanových vláken slouží jako substrát pro nanášení platinového katalyzátoru. Použitý vzorek je kruhový, o průměru 30 mm a tloušťce 1 mm, s pórovitostí přesahující 70 %. Konkrétní kroky léčby jsou následující:
Odstranění oxidového filmu
Titanová plsť byla ponořena do roztoku elektrolytické kyseliny na bázi kyseliny dusičné a kyseliny fluorovodíkové s hodnotou pH 0,5 při pokojové teplotě. Poté bylo na plsť přivedeno napětí 2,5 V, což způsobilo anodické rozpouštění titanového povrchu.
Čištění argonem
Po opláchnutí deionizovanou vodou je povrch titanového obrobku podroben plazmové úpravě v argonu, aby se odstranily veškeré zbývající nečistoty na povrchu titanu.
Pokovování
Provádějí se kontinuální plazmové fyzikální čistící procesy, po kterých následuje další oplach deionizovanou vodou. Titanová vlákna jsou ihned pokovována platinou pomocí elektrochemické metody v prostředí argonu. Parametry jsou nastaveny na hodnotu pH 8 a teplotu 50 stupňů. Proces galvanického pokovování se provádí po dobu 10 minut při konstantním napětí katody -3,2V vzhledem k referenční elektrodě. Během tohoto procesu galvanického pokovování je titanová elektroda elektricky umístěna mezi dvě spojené referenční elektrody. Doba zapnutí je nastavena na 10 milisekund a doba vypnutí je nastavena na 56,7 milisekund, což má za následek pracovní cyklus 15 % v každém cyklu. Druhá část procesu galvanického pokovování se opakuje dalších 10 minut.
shromáždění MEA
Elektroda byla impregnována protonově vodivým roztokem ionomeru v 5 % hmotn. ethanolu a poté pokovena platinou. Roztok byl nalit na elektrodu pomocí airbrush, zatímco elektroda na bázi titanu je připojena k vyhřívanému držáku vzorku. Teplota je nastavena na 60 stupňů, aby se urychlilo odpařování etanolu z povrchu elektrody.
Sestavení do konfigurace bipolární desky, celkem 20 sad.
platinový povlak na titanové plsti
Mikroskopické snímky níže zobrazují slinutá titanová vlákna potažená platinou. Vlákna umístěná na vnější straně plsti mohou stínit celý povlak, což je efekt vysvětlený distribucí elektrického pole v primárním článku (kde je pracovní elektroda umístěna mezi dvěma protielektrodami a je s nimi rovnoběžná). Povlak je dostatečný pro zajištění dlouhodobé stabilní adheze platinových nanočástic. Následující obrázek ukazuje mikroskopické fotografie platinových částic nanesených na galvanicky pokovených titanových vláknech pomocí procesu pulzního pokovování.
