ما هي العلاقة بين سمك الطلاء البلاتيني والمقاومة؟

1. لماذا تعتبر المقاومة معلمة مهمة في إنتاج هيدروجين التحليل الكهربائي PEM؟

في عملية إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي PEM، يتم استخدام لباد التيتانيوم المطلي بالبلاتين كمادة طبقة انتشار الأنود، ومقاومته هي معلمة رئيسية يجب اكتشافها والتحكم فيها. الأسباب الرئيسية هي كما يلي:

تؤثر على كفاءة التحليل الكهربائي

إذا كانت مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين عالية جدًا، فسوف تزيد من المقاومة الداخلية لخلية التحليل الكهربائي، وتقلل من كفاءة التحليل الكهربائي، وتتسبب في فقدان إضافي للطاقة. لذلك، يجب التحكم في مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين عند مستوى أقل لتحسين كفاءة التحليل الكهربائي.

تؤثر على جهد التحليل الكهربائي

يتناسب جهد التشغيل للخلية الإلكتروليتية مع المقاومة الداخلية. سوف تتطلب المقاومة العالية المفرطة لشعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين جهدًا كهربائيًا أعلى وزيادة استهلاك طاقة النظام.

تؤثر على حركية تفاعل القطب

كطبقة انتشار الأنود، فإن مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين ستؤثر على العمليات الحركية لتفاعل القطب، مثل نقل الإلكترون، ونشر الغاز، وما إلى ذلك، مما يؤثر على معدل تفاعل التحليل الكهربائي.

تقييم جودة الطلاء

يمكن أن يؤدي اختبار مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين إلى تقييم توحيد وسلامة الطلاء بشكل غير مباشر. قد تعني المقاومة غير الطبيعية أن الطلاء معيب أو غير متساوٍ.

باختصار، يعد اكتشاف مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين والتحكم فيها مفيدًا لتحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي PEM، وتقليل استهلاك طاقة النظام، وضمان أداء طبقة انتشار الأنود.

2. ما هي العوامل المرتبطة بالتغير في انخفاض المقاومة قبل وبعد الطلاء بالبلاتين؟

الموصلية العالية للبلاتين

البلاتين هو معدن ثمين ذو موصلية كهربائية عالية للغاية، أعلى بكثير من التيتانيوم. بعد طلاء البلاتين على سطح لباد التيتانيوم، فإن وجود طبقة البلاتين يعزز بشكل كبير موصلية الإلكترون الإجمالية، وبالتالي يقلل المقاومة.

سمك التغليف

كلما كان طلاء البلاتين أكثر سمكًا، كان المسار الموصل أكثر سلاسة وانخفضت المقاومة.

طلاء التوحيد

يتمتع الطلاء بتوحيد جيد ويمكن أن يشكل شبكة موصلة مستمرة لتجنب وجود مناطق عالية المقاومة، وبالتالي الحصول على مقاومة إجمالية أقل. على العكس من ذلك، فإن الطلاء غير المستوي سيؤدي إلى زيادة المقاومة.

حالة سطح الركيزة

سوف تؤثر خشونة السطح وعيوب الركيزة المصنوعة من التيتانيوم على التصاق الطلاء وتوحيده، مما يؤثر على المقاومة النهائية. تعد جودة إعداد السطح عاملاً مهمًا.

معلمات عملية الطلاء

يمكن أن يساعد تحسين معلمات عملية الطلاء مثل تركيز الحمام وكثافة التيار ودرجة الحرارة في الحصول على جودة طلاء مثالية وبالتالي تقليل المقاومة.

بشكل عام، يرجع الانخفاض في المقاومة الكهربائية للباد التيتانيوم المغطى بالبلاتين بشكل أساسي إلى الموصلية العالية للبلاتين، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالعديد من العوامل مثل سمك الطلاء، والتوحيد، وحالة المصفوفة، ومعلمات العملية.

3. العلاقة بين سمك الطلاء البلاتيني وقيمة انخفاض المقاومة

1. هناك علاقة واضحة بين سمك طلاء اللباد التيتانيوم المطلي بالبلاتينيوم وقيمة تقليل مقاومته. بشكل عام، كلما زادت سماكة الطلاء، زاد انخفاض المقاومة.

2. أظهرت الدراسات أنه مقابل كل 1 ميكرومتر زيادة في سماكة الطبقة المطلية بالبلاتين، يمكن تقليل مقاومة اللباد التيتانيوم المطلي بالبلاتين بنسبة 10% تقريبًا. وذلك لأن الطبقة السميكة يمكن أن تشكل شبكة موصلة أكثر استمرارية واكتمالًا، مما يوفر مسار توصيل أكثر سلاسة للإلكترونات، وبالتالي تقليل المقاومة الإجمالية.

3. ومع ذلك، فإن الزيادة في سمك الطلاء تتأثر أيضًا ببعض العوامل المقيدة، مثل طرق المعالجة، واستهلاك المواد، ومتطلبات المقاومة. لذلك، في الإنتاج الفعلي، من الضروري وزن العوامل المختلفة واختيار سمك طلاء معقول للحصول على مستوى المقاومة المثالي.

4. بالإضافة إلى سمك الطلاء، فإن توحيد الطلاء، والحالة السطحية للركيزة، وتركيز محلول الطلاء، والكثافة الحالية ومعلمات العملية الأخرى ستؤثر أيضًا على مقاومة شعر التيتانيوم المطلي بالبلاتين. . فقط من خلال النظر بشكل شامل في جميع العوامل المؤثرة، يمكننا تقليل المقاومة إلى أقصى حد وتحسين أداء التيتانيوم المطلي بالبلاتين كطبقة انتشار الأنود.

4. بيانات منتجاتنا

العينة 1: لباد ألياف التيتانيوم المقطوعة (المسامية 60%~70%، الحجم 0.4*30*30 مم)، سمك طلاء البلاتين 0.3 ميكرون، وتتميز بما يلي:

PEM1

PEM2

قيمة المقاومة قبل الطلاء بالبلاتين: 0.28 أوم·سم (Ω·سم)

قيمة المقاومة بعد الطلاء بالبلاتين: 0.24 أوم·سم (Ω·سم)

ختاماً:

قيمة انخفاض المقاومة=(متوسط المقاومة قبل الطلاء - متوسط المقاومة بعد الطلاء) / متوسط المقاومة قبل الطلاء

قيمة انخفاض المقاومة {{0}} ({{4}).28-0.24)/0.28 =14.3%

انخفضت المقاومة بنسبة 14.3% قبل وبعد الطلاء بالبلاتين.

العينة 2، لباد ألياف التيتانيوم المسحوبة (المسامية 60%~70%، الحجم 0.4*40*40 مم)، سمك طلاء البلاتين 0.5 ميكرون، وتتميز بما يلي:

PEM 3

PEM4

نتائج اختبار المقاومة هي كما يلي:

المقاومة قبل طلاء البلاتين:

المشروع: لباد ألياف التيتانيوم المسحوبة Thk{{0}}.4mmL40mmW40mm (رقم: BARE TI-1-1)، المسامية: 60%~70%، متوسط نتيجة اختبار المقاومة: 0.464 أوم ·سم (Ω·سم)
مقاومة الرقاقة الرقيقة (سمك أقل من أو يساوي 4 مم)
تحديد العينة	النطاق (أ)	الحالي (مللي أمبير)	متوسط المسافة بين المجسات (مم)	القطر (مم)	عامل تصحيح القطر	سمك (مم)	عامل تصحيح سمك	عامل تصحيح تباعد المسبار
1	0.1	17.76	1	40	4.441	0.4	0.9997	1
بيانات الاختبار
نقاط	× (مم)	ص (مم)	الجهد الأمامي (μV)	الجهد العكسي (μV)	المقاومة مΩ.سم	الموصلية (ق / سم)	تاريخ	وقت
1	0	0	39	48	0.44	2273	2024/6/12	9:04:15
2	0	-10	38	48	0.43	2326	2024/6/12	9:05:14
3	-10	0	36	45	0.41	2439	2024/6/12	9:06:52
4	0	10	41	51	0.46	2174	2024/6/12	9:07:22
5	10	0	47	57	0.52	1923	2024/6/12	9:08:25
6	0	-14	45	56	0.51	1961	2024/6/12	9:09:11
7	-14	0	49	59	0.54	1852	2024/6/12	9:09:48
8	-14	0	43	53	0.48	2083	2024/6/12	9:10:06
9	0	14	40	50	0.45	2222	2024/6/12	9:10:38
10	14	0	42	52	0.47	2128	2024/6/12	9:11:10
11	10	10	36	46	0.41	2439	2024/6/12	9:11:41
12	10	10	47	57	0.52	1923	2024/6/12	9:12:01
13	10	10	38	49	0.44	2273	2024/6/12	9:12:23
14	10	10	36	46	0.41	2439	2024/6/12	9:13:04
تحليل البيانات (المقاومة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة	تفاوت شعاعي	متوسط التغير في المئة
0.54	0.41	0.464	31.71%	27.37%

20240621141255

المقاومة قبل طلاء البلاتين:

مقاومة ورقة رقيقة
تحديد العينة	النطاق (أ)	الحالي (مللي أمبير)	متوسط المسافة بين المجسات (مم)	القطر (مم)	عامل تصحيح القطر	سمك (مم)	عامل تصحيح سمك	عامل تصحيح تباعد المسبار
1	0.1	44.4	1	40
بيانات الاختبار
نقاط	× (مم)	ص (مم)	الجهد الأمامي (μV)	الجهد العكسي (μV)	المقاومة المربعة mΩ/□	الموصلية (ق / سم)	تاريخ	وقت
1	0	0	115	126	12.1		2024/6/12	9:15:57
2	0	10	109	121	11.5		2024/6/12	9:17:25
3	-10	0	81	93	8.7		2024/6/12	9:18:30
4	0	-10	94	106	10		2024/6/12	9:18:56
5	10	0	129	141	13.5		2024/6/12	9:19:55
6	14	0	136	149	14.3		2024/6/12	9:20:52
7	0	14	107	120	11.4		2024/6/12	9:21:24
8	-14	0	114	126	12		2024/6/12	9:21:58
9	0	-14	108	120	11.4		2024/6/12	9:22:27
10	10	10	114	126	12		2024/6/12	9:23:09
11	10	10	123	135	12.9		2024/6/12	9:23:32
12	10	10	94	107	10.1		2024/6/12	9:24:13
13	10	10	93	106	10		2024/6/12	9:24:32
تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة		تفاوت شعاعي		متوسط التغير في المئة
14.3	8.7	11.52	64.37%		48.70%

20240621141758

المقاومة بعد طلاء البلاتين:

المشروع: لباد ألياف التيتانيوم المسحوبة Thk0.4mmL40mmW40mm (رقم: TI-PT-1-1)، المسامية: 60%~70% سمك الطلاء البلاتيني: 0.5μm نتيجة اختبار المقاومة: 0.302 أوم·سم (Ω·سم)
مقاومة الرقاقة الرقيقة (سمك أقل من أو يساوي 4 مم)
تحديد العينة	النطاق (أ)	الحالي (مللي أمبير)	متوسط المسافة بين المجسات (مم)	القطر (مم)	عامل تصحيح القطر	سمك (مم)	عامل تصحيح سمك	عامل تصحيح تباعد المسبار
1	0.1	17.76	1	40	4.441	0.4	0.9997	1
بيانات الاختبار
نقاط	× (مم)	ي(مم)	الجهد الأمامي (μV)	الجهد العكسي (μV)	المقاومة مΩ.سم	الموصلية (ق / سم)	تاريخ	وقت
1	0	0	19	36	0.28	3571	2024/6/12	10:17:21
2	0	10	23	40	0.32	3125	2024/6/12	10:18:06
3	-10	0	20	37	0.29	3448	2024/6/12	10:18:31
4	0	-10	14	32	0.23	4348	2024/6/12	10:18:53
5	10	0	29	46	0.38	2632	2024/6/12	10:19:37
6	14	0	25	43	0.34	2941	2024/6/12	10:20:08
7	0	14	22	40	0.31	3226	2024/6/12	10:20:29
8	-14	0	16	33	0.25	4000	2024/6/12	10:20:56
9	0	-14	18	35	0.27	3704	2024/6/12	10:21:26
10	10	10	24	41	0.33	3030	2024/6/12	10:21:44
11	10	10	25	42	0.34	2941	2024/6/12	10:21:58
12	10	10	19	36	0.28	3571	2024/6/12	10:22:12
13	10	10	21	38	0.3	3333	2024/6/12	10:22:27
تحليل البيانات (المقاومة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة		تفاوت شعاعي		متوسط التغير في المئة
0.38	0.23	0.302	65.22%		49.18%

20240621142601

المقاومة بعد طلاء البلاتين:

مقاومة ورقية رقيقة
تحديد العينة	النطاق (أ)	الحالي (مللي أمبير)	متوسط المسافة بين المجسات (مم)	القطر (مم)	عامل تصحيح القطر	سمك (مم)	عامل تصحيح سمك	عامل تصحيح تباعد المسبار
1	0.1	44.4	1	40
بيانات الاختبار
نقاط	× (مم)	ص (مم)	الجهد الأمامي (μV)	الجهد العكسي (μV)	المقاومة المربعة mΩ/□	الموصلية (ق / سم)	تاريخ	وقت
1	0	0	65	83	7.4		2024/6/12	10:38:41
2	0	10	67	85	7.6		2024/6/12	10:39:12
3	-10	0	67	84	7.6		2024/6/12	10:39:32
4	0	-10	60	77	6.9		2024/6/12	10:39:57
5	10	0	81	98	9		2024/6/12	10:40:31
6	14	0	70	88	7.9		2024/6/12	10:41:12
7	0	14	64	82	7.3		2024/6/12	10:41:34
8	-14	0	54	71	6.3		2024/6/12	10:42:15
9	0	-14	65	83	7.4		2024/6/12	10:42:38
10	10	10	74	92	8.3		2024/6/12	10:42:57
11	10	10	72	89	8.1		2024/6/12	10:43:12
12	10	10	60	77	6.9		2024/6/12	10:43:28
13	10	10	63	80	7.2		2024/6/12	10:43:41
تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة		تفاوت شعاعي		متوسط التغير في المئة
9	6.3	7.53	42.86%		35.29%

20240621142854

ختاماً:

قيمة انخفاض المقاومة=(متوسط المقاومة قبل الطلاء - متوسط المقاومة بعد الطلاء) / متوسط المقاومة قبل الطلاء

قيمة انخفاض المقاومة {{0}} ({{4}).464-0.302)/0.464=34.9%

انخفضت المقاومة بنسبة 34.9% قبل وبعد الطلاء بالبلاتين.

لقد اختبرنا أيضًا مجموعتين أخريين في ظل نفس الظروف:

تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى لنسبة التغيير	تفاوت شعاعي	متوسط التغير في المئة
0.56	0.36	0.432	55.56%	43.48%

العينة: BARE TI-1-2 غير مطلي بالبلاتين

تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى لنسبة التغيير	تفاوت شعاعي	متوسط التغير في المئة
0.41	0.23	0.304	78.26%	56.25%

العينة: TI-PT-1-2 مطلية بالبلاتين 0.5μm

الاستنتاج: انخفضت المقاومة بنسبة 29.6% قبل وبعد الطلاء بالبلاتين.

تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة	تفاوت شعاعي	متوسط التغير في المئة
0.52	0.35	0.434	48.57%	39.08%

العينة: BARE TI-1-3 غير مطلية بالبلاتين

تحليل البيانات (مقاومة الورقة)
أقصى	الحد الأدنى	متوسط	الحد الأقصى للتغيير في المئة	تفاوت شعاعي	متوسط التغير في المئة
0.38	0.24	0.303	58.33%	45.16%

العينة: TI-PT-1-3 مطلي بالبلاتين 0.5μm

الاستنتاج: انخفضت المقاومة بنسبة 30.2% قبل وبعد الطلاء بالبلاتين.

يتم تقليل مقاومة لباد التيتانيوم المطلي بالبلاتين المعالج باستخدام ظروف عملية الطلاء الكهربائي لدينا بنسبة 10%، ويحتاج سُمك الطلاء البلاتيني فقط إلى زيادة بمقدار 0.2~0.3μm. في المستقبل، سنستمر في تحديث نتائج الاختبار لدينا في ظل ظروف مختلفة، ونقدم لك الدعم الفني الأكثر احترافًا، ونتعاون مع أعمال البحث والتطوير للعملاء من جميع مناحي الحياة.

نحن ملتزمون بتحسين عملية الطلاء الكهربائي واستخدام بيانات اختبار أكثر شمولاً لتزويد العملاء باقتراحات أكثر احترافية. نحن نتطلع إلى استكشاف طاقة المستقبل معك!

المنتجات ذات الصلة في ايهيسن

رغوة النيكل المطلية بالبلاتينيوم

لباد تيتانيوم مطلي بالبلاتينيوم

أقطاب شبكية من البلاتين والتيتانيوم

سلك التيتانيوم المطلي بالبلاتينيوم