Filc od titanijumskih vlakana je materijal nalik filcu napravljen od čistog titanijuma ili vlakana legure titana. Ova vrsta materijala od filca se obično proizvodi sinterovanjem, prešanjem ili drugim tehnikama obrade pomoću titanijumskih vlakana. Filc od titanijumskih vlakana pokazuje odličnu otpornost na visoke temperature i otpornost na koroziju, i nalazi široku primenu u industrijama kao što su termičko inženjerstvo, vazduhoplovstvo i hemijsko inženjerstvo. Posjeduje dobru toplinsku i električnu provodljivost, uz određenu mehaničku čvrstoću i stabilnost, što ga čini pogodnim za primjene kao što su izolacija, filtracija i adsorpcija u okruženjima s visokim temperaturama.
difuzioni anodni gasni sloj od filca od titanijumskih vlakana
Sinterovani filc od titanijumskih vlakana služi kao supstrat za taloženje platinskog katalizatora. Korišteni uzorak je kružnog oblika, prečnika 30 mm i debljine 1 mm, sa poroznošću većom od 70%. Specifični koraci liječenja su sljedeći:
Uklanjanje oksidnog filma
Titanijumski filc je uronjen u rastvor elektrolitičke kiseline na bazi azotne i fluorovodonične kiseline, sa pH vrednošću 0,5 na sobnoj temperaturi. Zatim je na filc doveden napon od 2,5 V, uzrokujući anodno otapanje površine titanijuma.
Čišćenje argonskog gasa
Nakon ispiranja dejoniziranom vodom, površina radnog komada od titana se podvrgava obrađivanju plazmom u argonu kako bi se uklonili svi preostali zagađivači na površini titanijuma.
Pozlaćivanje
Sprovode se kontinuirani procesi fizičkog čišćenja plazme, nakon čega slijedi daljnje ispiranje deioniziranom vodom. Titanijumska vlakna se odmah oblažu platinom elektrohemijskom metodom u okruženju argona. Parametri su podešeni na pH vrednost od 8 i temperaturu od 50 stepeni. Proces galvanizacije se provodi 10 minuta pri konstantnom katodnom naponu od -3.2V u odnosu na referentnu elektrodu. Tokom ovog procesa galvanizacije, titanijumska elektroda se električnim putem postavlja između dve povezane referentne elektrode. Vrijeme uključivanja je postavljeno na 10 milisekundi, a vrijeme isključenja je postavljeno na 56,7 milisekundi, što rezultira ciklusom rada od 15% u svakom ciklusu. Drugi dio procesa galvanizacije se ponavlja još 10 minuta.
MEA Assembly
Elektroda je impregnirana protonsko vodljivim rastvorom jonomera u 5 tež.% etanola, a zatim obložena platinom. Otopina je izlivena na elektrodu korištenjem airbrushing-a, dok je elektroda na bazi titana povezana sa grijanim držačem uzorka. Temperatura je podešena na 60 stepeni da bi se ubrzalo isparavanje etanola sa površine elektrode.
Sastavljanje u konfiguraciju bipolarne ploče, ukupno 20 kompleta.
platinski premaz na titanijumskom filcu
Mikroskopske slike ispod prikazuju sinterovana titanijumska vlakna presvučena platinom. Vlakna koja se nalaze na vanjskoj strani filca mogu zaštititi cijeli premaz, što se objašnjava distribucijom električnog polja unutar primarne ćelije (gdje je radna elektroda smještena između dvije kontraelektrode i paralelna je s njima). Premaz je dovoljan da osigura dugoročnu stabilnu adheziju nanočestica platine. Sljedeća slika prikazuje mikroskopske fotografije čestica platine nanesenih na galvanizirana titanijska vlakna primjenom pulsnog procesa.
