Филцът от титаниеви влакна е подобен на филц материал, изработен от чист титан или влакна от титанова сплав. Този тип филцов материал обикновено се произвежда чрез синтероване, пресоване или други техники за обработка, използващи титанови влакна. Филцът от титанови влакна показва отлична устойчивост на висока температура и устойчивост на корозия и намира широко приложение в индустрии като топлотехника, аерокосмическо и химическо инженерство. Притежава добра термична и електрическа проводимост, заедно с определена механична якост и стабилност, което го прави подходящ за приложения като изолация, филтриране и адсорбция в среди с висока температура.
аноден газ дифузионен слой от филц от титаниеви влакна
Спечен филц от титаниеви влакна служи като субстрат за отлагане на платинен катализатор. Използваната проба е кръгла, с диаметър 30 mm и дебелина 1 mm, с порьозност над 70%. Специфичните етапи на лечение са както следва:
Отстраняване на оксиден филм
Титановият филц е потопен в разтвор на електролитна киселина на базата на азотна киселина и флуороводородна киселина с рН стойност 0.5 при стайна температура. След това напрежение от 2,5 V е приложено към филца, причинявайки анодно разтваряне на титановата повърхност.
Почистване с газ аргон
След изплакване с дейонизирана вода, повърхността на титаниевия детайл се подлага на плазмена обработка в аргон, за да се отстранят всички останали замърсители върху титановата повърхност.
Покритие
Провеждат се непрекъснати процеси на плазмено физическо почистване, последвани от допълнително изплакване с дейонизирана вода. Титаниевите влакна веднага се покриват с платина чрез електрохимичен метод в аргонова среда. Параметрите са настроени на стойност на pH 8 и температура 50 градуса. Процесът на галванопластика се провежда в продължение на 10 минути при постоянно напрежение на катода от -3.2V спрямо референтния електрод. По време на този процес на галванопластика титановият електрод се поставя електрически между два свързани референтни електрода. Времето за включване е зададено на 10 милисекунди, а времето за изключване е зададено на 56,7 милисекунди, което води до работен цикъл от 15% във всеки цикъл. Втората част от процеса на галванопластика се повтаря за още 10 минути.
Събрание на MEA
Електродът е импрегниран с протон-проводим йономерен разтвор в 5 тегл.% етанол и след това е покрит с платина. Разтворът е излят върху електрода с помощта на аерограф, докато базираният на титан електрод е свързан към нагрят държач за проба. Температурата е настроена на 60 градуса, за да се ускори изпарението на етанол от повърхността на електрода.
Сглобяване в конфигурация на биполярна плоча, общо 20 комплекта.
платинено покритие върху титанов филц
Микроскопските изображения по-долу показват синтеровани титанови влакна, покрити с платина. Влакната, разположени от външната страна на филца, могат да екранират цялото покритие, ефект, който се обяснява с разпределението на електрическото поле в първичната клетка (където работният електрод е разположен между два противоположни електрода и е успореден на тях). Покритието е достатъчно, за да осигури дълготрайна стабилна адхезия на платинени наночастици. Следващото изображение показва микроскопични снимки на платинени частици, отложени върху галванизирани титанови влакна с помощта на процес на импулсно покритие.
