Põhilise funktsionaalse materjalina metallide paagutamise ja elektrolüüsimise tööstuses kasutatakse nikkelvilti laialdaselt tipptasemel{0}}valdkondades, nagu vesinikuenergia vee elektrolüüs vesiniku tootmiseks, kütuseelemendid, kõrgel temperatuuril{1}}filtreerimine ja elektrokeemiline katalüüs. Selle kvaliteet määrab otseselt seadmete töötõhususe, stabiilsuse ja kasutusea. Halvem nikkelvilt on altid sellistele probleemidele nagu oksüdatsioon ja eraldumine, ebaühtlane juhtivus ja pooride ummistus, mis mitte ainult ei suurenda asenduskulusid, vaid võib kaasa tuua ka olulisi kaotusi, nagu elektrolüüsi efektiivsuse vähenemine ja võimalikud ohud.
Juhtiva ettevõttena, kellel on enam kui kümneaastane kogemus metallide paagutamise valdkonnas, jagab TOPTITECH 6 põhimõõdet, et "hinnata nikkelvildi kvaliteeti" juba täna. Alates lihtsast välimusest kuni põhijõudluseni, praktilisest testimisest kuni standardse võrdluseni – isegi algajad saavad kiiresti alustada, vältida hankel esinevaid lõkse ja valida kulutõhusa nikkelvildi.
Esimene pilk välimusele: üksikasjad peidavad kõige intuitiivsemad kvaliteedisignaalid
Nikkelvildi välimus on selle kvaliteedi "esimene nägu". Professionaalseid seadmeid pole vaja; esialgse otsuse saab teha palja silmaga ja lihtsa puudutusega. Ilmselgelt kehvemate toodete vältimiseks keskenduge kolmele punktile:
1. Pinna värv ja puhtus (tuuma jumestuskreem)
Kvaliteetse-nikkelvildi pinnal on ühtlane hõbe-hall metallist läige, ilma selgete värvierinevusteta, mustamise, kollasuse, rooste- või oksüdatsioonilaikudeta. Üldine värvus on ühtlane, ilma lokaalse tuhmuse või ebaühtlase heleduseta-see peegeldab otseselt kvalifitseeritud nikli sisaldust, lisandite puudumist ja madalat oksüdatsioonitaset. Vastavalt CSTM-i välja antud metalli niklivildi üldisele tehnilisele spetsifikatsioonile T/CSTM00689-2023 peab kvalifitseeritud nikkelviltil olema puhas pind ilma plekkide või ilmsete oksüdatiivsete kinnitusteta.
Enamasti ebapiisava tooraine puhtuse tõttu (leegitud raua, vase ja muude lisanditega) või ebaõigest oksüdatsioonikontrollist tootmisprotsessi ajal, on kehvema niklivildi pind tuhm, laigud, rooste ja isegi õli, tolmu jne jäägid. Selline nikkelvilt on väga altid kiirele oksüdeerumisele ja riknemisele, näiteks söövitavates keskkondades.
2. Struktuuri ühtsus (mõjutab juhtivust ja läbilaskvust)
Kvaliteetne-nikkelvilt on valmistatud pidevatest niklikiududest märgladumise ja vaakumpaagutamise teel. Kiud on ühtlaselt põimunud, ilma nähtava ummikuta, katkiste juhtmeteta, vahele jäetud juhtmeteta ega lokaalselt hõredate piirkondadeta. Kergelt käega tõmmates ei teki vildist korpusel kihistumist ega kiudude eraldumist ning üldine paksus on ühtlane.
Halvema nikkelvildi kiudude jaotus on segane, kiud on lokaalselt koondunud ning mõned alad on hõredad ja valgust{0}}läbilaskvad. Tõmbamisel on see kalduvus traadi eraldumisele ja kihistumisele ning isegi ilmselgete aukude või vigastuste korral-sellise niklivildi poorid jaotuvad ebaühtlaselt, mis põhjustab elektrolüüsi ajal halva voolujuhtivuse ja reaktsioonigaasi ebaühtlase jaotumise, mis vähendab oluliselt elektrolüüsi efektiivsust.
3. Serv ja lamedus (peegeldab tootmisprotsessi täpsust)
Kvaliteetsel-nikkelvildil on korralik lõigatud serv, ilma jämedeta, kõverdumata ega kõverdumata ning see sobib tasapinnale asetamisel täielikult ilma lainelise deformatsioonita või lokaalse süvenduse ja väljaulatuvuseta; Inferior nikkelvildil on kare ja ebakorrapärane lõikeserv, mida on lihtne kõverduda ja deformeeruda ning millel on isegi lahtised ja langevad servakiud. Järgneva paigalduse käigus on raske täpselt sobitada elektrolüsaatorite, filtreerimisseadmetega jne, mis mõjutab tihendus- ja kasutusefekti.
Testi põhijõudlust: need 3 punkti määravad niklivildi praktilise väärtuse
Kvalifitseeritud välimus on vaid vundament. Nikkelvildi põhiväärtus seisneb selle füüsikalistes, keemilistes ja elektrokeemilistes omadustes, mis on ka võtmeks „kvaliteetse-nikkelvildi” ja „kvalifitseeritud nikkelvildi” eristamiseks. Keskenduge kolme põhinäidiku testimisele, mis sobivad praktiliste kasutusstsenaariumide jaoks, nagu elektrolüsaatorid ja kütuseelemendid:
1. Materjali puhtus: nikli sisaldus 99,0% või suurem on alumine rida (kõrgeim prioriteet)
Nikkelvildi materjali puhtus määrab otseselt selle korrosioonikindluse, juhtivuse ja kasutusea. Kvaliteetne-niklivilt peab vastama metalli niklivildi T/CSTM00689-2023. aasta üldtehnilise spetsifikatsiooni nõuetele, minimaalse niklisisaldusega vähemalt 99,0%. Kõrgekvaliteedilistes elektrolüüsiseadmetes kasutatava niklivildi jaoks on soovitatav valida tooted, mille niklisisaldus on suurem või võrdne 99,6%. Lisandite (raud, vask, süsinik, hapnik jne) sisaldust tuleb rangelt kontrollida.
Kuidas testida? Ostmisel võite paluda tarnijal esitada materjali testimise aruanne (nt röntgenfluorestsentsspektroskoopia katsearuanne), milles on selgelt märgitud niklisisaldus ja lisandite sisaldus; kui tingimused seda võimaldavad, saate mikrostruktuuri jälgida metallograafilise mikroskoobi kaudu. Kvaliteetsel-nikkelvildil puuduvad ilmsed lisandite osakesed ja ühtlane kiu kristallisatsioon.
Madalama kvaliteediga niklivildis kasutatakse enamasti madala{0}}puhtusastmega nikli toorainet, mis on legeeritud suure hulga lisanditega. Sellel pole mitte ainult halb juhtivus ja korrosioonikindlus, vaid see lahustub ka oksüdatiivselt leeliselises elektrolüüsikeskkonnas ning võib saastada elektrolüüti, mõjutades toote puhtust (näiteks vesiniku puhtust vesinikuenergia tootmisel).
2. Pooride omadused: poorsus ja pooride suuruse jaotus määravad kindlaks rakenduse stsenaariumi kohandatavuse
Nikkelvildi peamine eelis on selle kolmemõõtmeline poorne struktuur. Poorsus ja pooride suuruse jaotus mõjutavad otseselt vedeliku läbilaskvust, eripinda ja katalüütilist efektiivsust. Erinevatel rakendusstsenaariumidel on poorinäitajate suhtes erinevad nõuded (näiteks vee elektrolüüsil vesiniku tootmiseks kasutatav niklivilt nõuab gaasi difusiooni tagamiseks suurt poorsust, samas kui filtreerimisel kasutatav niklivilt nõuab pooride suuruse täpset jaotust, et parandada pealtkuulamise efektiivsust). Kvaliteetne-nikkelvilt peab vastama järgmistele nõuetele:
- Poorsus: elektrolüsaatorites ja kütuseelementides kasutatava nikkelvildi puhul on soovitatav valida poorsus 60%-80%. Liiga madal poorsus mõjutab gaasi/vedeliku ringlust, samas kui liiga kõrge poorsus vähendab vildi mehaanilist tugevust;
- Poori suuruse jaotus: pooride suurus on ühtlane, ilma liiga suurte või väikeste ebanormaalsete poorideta. Vesiniku tootmiseks elektrolüüsis kasutatava nikkelvildi pooride suurust soovitatakse reguleerida vahemikus 10-20 μm;
- Õhu läbilaskvus: ühtlane õhu läbilaskvus ilma ilmse ummistuseta, et gaas/vedelik läbiks sujuvalt ja reaktsiooni saaks täielikult läbi viia.
Halvemal nikkelvildil on suured poorsuse kõikumised, pooride suuruse jaotus on räpane ja mõned poorid on ummistunud või liiga suured, mis põhjustab ebaühtlase gaasi difusiooni ja liigse rõhulanguse elektrolüsaatoris või ebapiisava pealtkuulamise efektiivsuse filtreerimise ajal, mis lühendab seadme kasutusiga.
3. Mehaanilised ja elektrokeemilised omadused: võti äärmuslike töötingimustega kohanemiseks
Nikkelvilti kasutatakse enamasti kõrge temperatuuri, kõrge rõhu ja tugeva korrosiooniga töötingimustes. Seetõttu on mehaaniline tugevus ja elektrokeemilised omadused üliolulised. Kvaliteetne-nikkelvilt peab vastama:
- Mehaanilised omadused: tõmbetugevus võib ulatuda 5–25 MPa-ni, hea survetugevusega. Pärast korduvat kokkusurumist 50% pingeni suudab see siiski taastada rohkem kui 85% oma algsest paksusest. Sellel ei ole käsitsi tõmbamisel purunemist ega ilmset deformatsiooni. Tõmbetugevust ja pikenemist saab testida universaalse testimismasinaga;
- Elektrokeemilised omadused: madal kontakttakistus, tugev leeliselise elektrolüüdi stabiilsus, ilmsed hapnikueraldumise või vesiniku eraldumise kõrvalekalded puuduvad, mida saab kontrollida eritakistuse testimisega;
- Korrosioonikindlus ja vastupidavus kõrgele-temperatuurile: see võib töötada stabiilselt pikka aega oksüdeerivas või redutseerivas atmosfääris temperatuuril üle 600 kraadi, ilma soolapihustustestides ilmse korrosioonita, sobib karmides töötingimustes, nagu elektrolüsaatorid ja kõrgel temperatuuril{3}}filtreerimine.
Halvemal nikkelvildil on halb mehaaniline tugevus, seda on lihtne murda ja deformeerida ning sellel on kõrge kontakttakistus, mis suurendab elektrolüsaatori energiatarbimist. See on pärast pikaajalist{1}}kasutust altid oksüdeerumisele, korrosioonile ja eraldumisele, mis põhjustab seadme rikke.
Jätkub...
