Приложението на PEEK материалите в оборудването за водородна енергия се основава предимно на изключителната им устойчивост на химическа корозия, устойчивост на висока температура и налягане, размерна стабилност, ниско пълзене, отлични изолационни и уплътнителни свойства. Те се превърнаха в ключова алтернатива на металите и традиционните уплътнителни материали (като ПТФЕ), използвани главно в основните компоненти на електролизатори за алкална водна електролиза (АЛК) и протоннообменни мембрани (ПЕМ).
1. Уплътнения за алкална водна електролиза (АЛК)
Това е едно от основните приложения на PEEK в областта на водородната енергия. Уплътнителните гарнитури са критични компоненти на електролизаторите, отговорни за поддържането на уплътнението и изолацията на клетките при висока температура, високо налягане и силно алкални среди (напр. разтвор на КОН). Традиционните материали (като подсиления ПТФЕ) страдат от проблеми като студено течение, висока пълзене и податливост на повреда при продължително високо налягане. Уплътнителните гарнитури от PEEK предлагат:
· Отлична устойчивост на химическа корозия: Може да издържи на дългосрочно излагане на корозивни силни алкални електролити.
· Добра еластичност и подходящо съотношение на компресия: Осигурява ефективно уплътняване при затягане на болтовете и може да се адаптира към определени колебания в налягането и температурата.
· Ниска степен на пълзене и релаксация на напрежението: Поддържа уплътнителната сила при дългосрочно високо налягане (напр. 175 МПа, както е посочено в документите), предотвратявайки течове.
· Ниска абсорбция на влага и устойчивост на хидролиза: Ниска степен на водопоглъщане (приблизително 0,4%), стабилна производителност във високотемпературна пара, с минимална промяна в размерите.
· Добри изолационни свойства: Предотвратява вътрешни къси съединения в електролизера.
2. Инженерни пластмасови рамки за електроди
PEEK електродните рамки, произведени чрез шприцване, се използват за замяна на традиционните метални рамки (напр. титан), като по този начин се решават проблеми като високи разходи за обработка, голямо тегло и относително недостатъчна електрохимична корозионна устойчивост на металните рамки. Техните предимства включват:
· Олекотяване: Теглото може да бъде намалено с приблизително 70% в сравнение с металните рамки, което допринася за цялостното намаляване на теглото на електролизера.
· Отлична устойчивост на електрохимична корозия: По-издръжлив в електролизни среди.
· Добра изолация и термична стабилност: Отговаря на изискванията за електрическа изолация и работна температура на електролизатори.
· Лекота на обработка и сложна формовъчност: Шприцването е подходящо за масово производство на сложни рамкови конструкции, подобрявайки ефективността на производството.
3. Други потенциални и свързани компоненти
· Компоненти на ПЕМ електролизатора: PEEK е подходящ и за рамки на електроди за ПЕМ електролизери (спецификации като Φ178*2.3 мм).
· Компоненти на системата за водородни горивни клетки: Включително катодни филтри, дейонизатори, крайни плочи за горивни клетки, облицовки на резервоари за съхранение на водород или уплътнения на клапани. Устойчивостта на PEEK на водородно крехкост, корозия и лекотата му предлагат потенциал за приложение тук.
· Системи за съхранение, транспортиране и зареждане с водород под високо налягане: Може да се използва в клапани, уплътнения, тръбопроводни конектори и др., за да издържи на водородни среди с високо налягане.
Резюме: Чрез справяне с проблемите с дългосрочната надеждност на уплътнителните гарнитури и нуждите от лекота и устойчивост на корозия на електродните рамки в алкалните електролизатори, PEEK материалите се превръщат в ключови материали за модернизирането и итерацията на водородното енергийно оборудване, особено при водна електролиза за производство на водород, допринасяйки за подобрена ефективност, живот и безопасност на системата.
Далиан Луянг Технолоджи Девелопмент Ко., ООДе национално високотехнологично предприятие, специализирано в модифицирането и разработването на продукти от специални инженерни пластмаси като PEEK и ПИ. В областта на водородната енергия компанията успешно е разработила уплътнителни гарнитури от PEEK и пластмасови рамки за инженерни електроди за производство на водород чрез алкална водна електролиза, и предлага свързани продукти, посветени на предлагането на високоефективни материални решения за оборудване за водородна енергия.
