Пластинаи дуқутбаи графитӣ чист?

Пластинаи дуқутбаи графитӣяк ҷузъи калидӣ мебошад, ки дар таҷҳизоти электрохимиявӣ ба монанди ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ ва электролизерҳо истифода мешавад, ки одатан аз маводҳои графити тозаи баланд сохта мешаванд. Он дар реаксияҳои электрохимиявӣ нақши муҳим мебозад, асосан барои гузаронидани ҷараён, тақсим кардани газҳои реаксия (масалан, гидроген ва оксиген) ва ҷудо кардани минтақаҳои реаксия истифода мешавад. Азбаски ду тарафи он бо анод ва катоди ҳуҷайраҳои ягонаи ҳамшафат тамос мегиранд ва сохтори "биполярӣ"-ро ташкил медиҳанд (як тараф майдони ҷараёни анод ва тарафи дигар майдони ҷараёни катод аст), онро плитаи биполярӣ меноманд.

Сохтори плитаи дуқутбаи графитӣ

Плитаҳои дуқутбаи графитӣ одатан аз қисмҳои зерин иборатанд:
1. Майдони ҷараёнСатҳи плитаи дуқутба бо сохтори мураккаби майдони ҷараён тарҳрезӣ шудааст, то гази реаксияро (ба монанди гидроген, оксиген ё ҳаво) баробар тақсим кунад ва оби тавлидшударо холӣ кунад.

2. Қабати ноқилӣМаводи графит худаш гузаронандагии хуб дорад ва метавонад ҷараёнро самаранок гузаронад.

3. Минтақаи мӯҳркунӣКанорҳои плитаҳои дуқутба одатан бо сохторҳои мӯҳркунанда тарҳрезӣ шудаанд, то аз ихроҷи газ ва воридшавии моеъ пешгирӣ карда шаванд.

4. Каналҳои хунуккунӣ (ихтиёрӣ)Дар баъзе барномаҳои баландсифат, каналҳои хунуккунӣ метавонанд дар дохили плитаҳои дуқутба барои танзими ҳарорати кори таҷҳизот тарҳрезӣ карда шаванд.

Вазифаҳои плитаҳои дуқутбаи графитӣ

1. Функсияи ноқилӣ:

Ҳамчун электроди таҷҳизоти электрохимиявӣ, пластинаи дуқутба барои ҷамъоварӣ ва гузаронидани ҷараён барои таъмини самаранокии истеҳсоли энергияи барқ ​​​​масъул аст.
2. Тақсимоти газ:

Тавассути тарҳи канали ҷараён, пластинаи дуқутба гази реаксияро ба қабати катализатор баробар тақсим мекунад ва реаксияи электрохимиявиро мусоидат мекунад.
3. Ҷудо кардани минтақаҳои реаксия:

Дар элементи сӯзишворӣ ё электролизер, пластинаҳои дуқутба минтақаҳои анод ва катодро ҷудо мекунанд ва аз омехта шудани газҳо пешгирӣ мекунанд.
4. Паҳншавии гармӣ ва дренаж:

Пластинаҳои дуқутба ба танзими ҳарорати кори таҷҳизот ва хориҷ кардани об ё дигар маҳсулоти иловагие, ки дар натиҷаи реаксия ба вуҷуд меоянд, мусоидат мекунанд.
5. Дастгирии механикӣ:

Пластинаҳои биполярӣ барои электроди мембрана дастгирии сохторӣ фароҳам меоранд, ки устуворӣ ва пойдории таҷҳизотро таъмин мекунанд.

Чаро графитро ҳамчун маводи плитаи дуқутба интихоб кардан лозим аст?

Хусусиятҳои моддии плитаҳои дуқутбаи графитӣ
●Ноқилияти баланди гузаронандагӣ:

Муқовимати ҳаҷмии графит то 10-15μΩ.cm паст аст (беҳтар аз 100-200 μΩ·cm азплитаи дуқутбаи металлӣ).

●Муқовимат ба зангзанӣ:

Дар муҳити кислотаии ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ (рН 2-3) қариб зангзанӣ вуҷуд надорад ва мӯҳлати хизмати онҳо метавонад ба зиёда аз 20,000 соат расад.

●Сабук:

Зичии он тақрибан 1,8 г/см3 (7-8 г/см3 барои пластинаи дуқутбаи металлӣ) аст, ки барои кам кардани вазн дар истифодаҳои воситаҳои нақлиёт муфид аст.

●Хусусияти монеаи газ:

Сохтори зичии графит метавонад аз воридшавии гидроген самаранок пешгирӣ кунад ва бехатарии баланд дорад.

●Коркарди осон:

Маводи графит коркарди осон аст ва метавонад тарҳҳо ва андозаҳои мураккаби каналҳои ҷараёнро мувофиқи ниёзҳо танзим кунад.

Плитаҳои дуқутбаи графитӣ чӣ гуна истеҳсол карда мешаванд?

Раванди истеҳсолииплитаи дуқутбаи графитӣзеринро дар бар мегирад:
●Тайёр кардани ашёи хом:

Графити табиии дорои тозагии баланд (>99.9%) ё хокаи графити сунъиро истифода баред.

Барои баланд бардоштани қувваи механикӣ қатрон (масалан, қатрони фенолӣ)-ро ҳамчун пайвандкунанда илова кунед.

●Қолаббандии фишурдасозӣ:

Маводи омехта ба қолаб рехта мешавад ва дар зери ҳарорати баланд (200-300℃) ва фишори баланд (>100 МПа) фишурда мешавад.

●Табобати графитизатсия:

Гармкунӣ то 2500-3000℃ дар атмосфераи инертӣ боиси бухоршавии унсурҳои ғайрикарбон ва ташаккули сохтори зичи графит мегардад.

●Коркарди даванда:

Барои буридани каналҳои серпантинӣ, параллелӣ ё байнирақамавӣ (умқи 0,5-1 мм) аз дастгоҳҳои CNC ё лазерҳо истифода баред.

●Коркарди рӯизаминӣ:

Пур кардани қатрон ё рӯйпӯши металлӣ (масалан, тилло, титан) муқовимати тамосро коҳиш медиҳад ва муқовимати фарсудашавиро беҳтар мекунад.

Пластинаҳои дуқутбаи графитӣ кадомҳоянд?

1. Ҳуҷайраи сӯзишворӣ:

- Ҳуҷайраи сӯзишвории мембранаи мубодилаи протон (PEMFC)

- Ҳуҷайраи сӯзишвории оксиди сахт (SOFC)

- Ҳуҷайраи сӯзишвории метаноли мустақим (DMFC)

2. Электролизер:

- Истеҳсоли гидроген тавассути электролизи об

- Саноати хлор-ишқорӣ

3. Системаи нигоҳдории энергия:

- Батареяи ҷараёнӣ

4. Саноати кимиё:

- Реактори электрохимиявӣ

5. Тадқиқоти лабораторӣ:

- Таҳияи прототип ва озмоиши элементҳои сӯзишворӣ ва электролизерҳо

Хулоса кунед

Пластинаҳои дуқутбаи графитӣҷузъҳои асосии таҷҳизоти электрохимиявӣ, ба монанди ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ ва электролизерҳо мебошанд ва вазифаҳои сершуморе ба монанди гузаронандагӣ, тақсимоти газ ва ҷудо кардани минтақаҳои реаксия доранд. Бо рушди технологияи энергияи тоза, плитаҳои дуқутбаи графитӣ дар мошинҳои нави энергетикӣ, системаҳои нигоҳдории энергия, истеҳсоли гидрогени кимиёвӣ ва дигар соҳаҳо бештар истифода мешаванд.