0,2 mm üliõhukeste titaanpulberlehtede tootmine esitab mõningaid väljakutseid. Siin on mõned peamised raskused:
01
Pulbri valik
Üliõhukeste titaanipulbri lehtede valmistamiseks sobiva titaanipulbri allika valimine on ülioluline. Pulbriallika osakeste kuju, suurus ja puhtus võivad oluliselt mõjutada lõpptoote toimimist.
02
Pulbri dispersioon
Titaanipulbri ühtlane dispersioon on kvaliteetsete üliõhukeste lehtede tootmiseks hädavajalik. Ebaühtlane hajumine võib põhjustada osakeste kogunemist ja pinna ebatasasusi lehtedel, mis on nende õhedust arvestades ebasoovitav.
03
Paksuse kontroll
Üliõhukesed titaanpulberlehed nõuavad kõrgetasemelist pinnatasasust ilma märgatavate süvendite, väljaulatuvate osade või defektideta. Lehe pinna kvaliteedi säilitamiseks tuleb kasutada sobivaid töötlemismeetodeid ja kontrollimeetmeid.
04
Pinna tasasus
Üliõhukesed titaanpulberlehed nõuavad kõrgetasemelist pinnatasasust ilma märgatavate süvendite, väljaulatuvate osade või defektideta. Lehe pinna kvaliteedi säilitamiseks tuleb kasutada sobivaid töötlemismeetodeid ja kontrollimeetmeid.
05
Vormimisprotsess
Üliõhukeste lehtede vormimisprotsessis tuleb arvestada materjali plastilisuse ja deformatsiooniomadustega. Sobivate vormimismeetodite, nagu pressimine, valtsimine või muud töötlemismeetodid, valimine on vajalik paksuse kontrollimiseks ning soovitud kuju ja mõõtmete saavutamiseks.
06
Paagutamisprotsess
Üliõhukeste titaanpulbri lehtede paagutamine on veel üks nende tootmise väljakutseid pakkuv aspekt. Selliseid parameetreid nagu paagutamistemperatuur, säilivusaeg ja rõhk tuleb täpselt reguleerida, et tagada paagutamisprotsessi ajal piisav sidetugevus ja tihedus.
PEM kütuseelemendis:
{{0}},2 mm üliõhukesed pulberlehed ja 0,25 mm titaanvilt on prootonvahetusmembraani kütuseelementides (PEMFC) sageli kasutatavad materjalid, kuid neil on mõned erinevused.
Paksus
{{0}},2 mm üliõhuke pulberleht on võrreldes 0,25 mm paksuse titaanvildiga õhem, pakkudes virna üldises paksuses paremat paindlikkust ja kompaktsust. Õhem üliõhuke leht vähendab kütuseelemendivirna suurust ja kaalu, aidates kaasa suuremale energiatihedusele.
Juhtivus
Üliõhukestel pulberlehtedel on tavaliselt parem juhtivus, mis on kütuseelemendi võimsuse ja tõhususe jaoks ülioluline. Kuigi titaanvilt on suhteliselt paksem, võib selle juhtivus olla kiulise põimitud struktuuri tõttu kehvem.
Gaasi transport
Üliõhukestel pulberlehtedel on suurem gaasi transpordivõime, sealhulgas vesiniku ja hapniku difusioon. See on oluline kütuseelementide gaasivarustuse ja heitgaaside jaoks. Titaanvildil on suhteliselt kehvemad gaasi transpordiomadused, mis võib piirata gaasi difusiooni.
Kokkuvõttes sõltub materjali valik PTL-ina konkreetsetest rakendusnõuetest. Kui soovitakse suuremat energiatihedust, paremat juhtivust ja paremaid gaasi transpordiomadusi, võib eelistatud valik olla {{0}},2 mm üliõhuke pulberleht. Kui aga virna paksuse nõuded on leebemad ja kulutõhusus on esikohal, võib 0,25 mm titaanvilt olla praktilisem valik. Valik peaks põhinema rakenduse konkreetsetel disaini- ja jõudlusvajadustel.
