PEEK malzemelerinin hidrojen enerjisi ekipmanlarında kullanımı, öncelikle olağanüstü kimyasal korozyon direnci, yüksek sıcaklık ve basınç direnci, boyutsal kararlılığı, düşük sünme özelliği, mükemmel yalıtım ve sızdırmazlık özelliklerine dayanmaktadır. Özellikle Alkali Su Elektrolizi (ALK) ve Proton Değişim Membranı (PEM) elektrolizörlerinin temel bileşenlerinde kullanılan bu malzeme, metallere ve geleneksel sızdırmazlık malzemelerine (örneğin PTFE) önemli bir alternatif haline gelmiştir.
1. Alkali Su Elektrolizi (ALK) Sızdırmazlık Contaları
Bu, PEEK'in hidrojen enerjisi alanındaki temel uygulamalarından biridir. Sızdırmazlık contaları, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve güçlü alkali (örneğin, KOH çözeltisi) ortamlarda hücrelerin sızdırmazlığını ve yalıtımını sağlamaktan sorumlu elektrolizörlerin kritik bileşenleridir. Geleneksel malzemeler (örneğin, güçlendirilmiş PTFE) soğuk akış, yüksek sürünme ve uzun süreli yüksek basınç altında arızaya yatkınlık gibi sorunlardan muzdariptir. PEEK sızdırmazlık contaları şunları sunar:
· Mükemmel Kimyasal Korozyon Direnci: Aşındırıcı güçlü alkali elektrolitlere uzun süreli maruz kalmaya dayanıklıdır.
· İyi Esneklik ve Uygun Sıkıştırma Oranı: Cıvata sıkma basıncı altında etkili sızdırmazlık sağlar ve belirli basınç ve sıcaklık değişimlerine uyum sağlayabilir.
· Düşük Sürünme ve Gerilim Gevşeme Oranı: Uzun süreli yüksek basınç (örneğin, belgelerde belirtildiği gibi 175 MPa) ortamlarında sızdırmazlık kuvvetini koruyarak sızıntıyı önler.
· Düşük Nem Emilimi ve Hidroliz Direnci: Düşük su emme oranı (yaklaşık %0,4), yüksek sıcaklıktaki buhar ortamlarında istikrarlı performans ve minimum boyut değişimi.
· İyi Yalıtım Özellikleri: Elektrolizörde iç kısa devreleri önler.
2. Mühendislik Plastik Elektrot Çerçeveleri
Enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen PEEK elektrot çerçeveleri, geleneksel metal çerçevelerin (örneğin titanyum) yerini alarak, yüksek işleme maliyetleri, ağır ağırlık ve metal çerçevelerin nispeten yetersiz elektrokimyasal korozyon direnci gibi sorunları çözmektedir. Avantajları şunlardır:
· Hafifletme: Metal çerçevelere kıyasla ağırlık yaklaşık %70 oranında azaltılabilir, bu da elektrolizörün toplam ağırlığının azalmasına katkıda bulunur.
· Mükemmel Elektrokimyasal Korozyon Direnci: Elektroliz ortamlarında daha dayanıklıdır.
· İyi Yalıtım ve Isı Dengesi: Elektrolizörlerin elektriksel izolasyon ve çalışma sıcaklığı gereksinimlerini karşılar.
· İşleme Kolaylığı ve Karmaşık Şekillendirme Yeteneği: Enjeksiyon kalıplama, karmaşık çerçeve yapılarının seri üretimi için uygundur ve üretim verimliliğini artırır.
3. Diğer Potansiyel ve İlgili Bileşenler
· PEM Elektrolizör Bileşenleri: PEEK ayrıca PEM elektrolizör elektrot çerçeveleri için de uygundur (Φ178*2.3mm gibi özellikler).
· Hidrojen Yakıt Hücresi Sistemi Bileşenleri: Katot filtreleri, iyon gidericiler, yakıt hücresi yığın uç plakaları, hidrojen depolama tankı astarları veya valf contaları dahil olmak üzere birçok uygulamada kullanılabilir. PEEK'in hidrojen kırılganlığına, korozyona karşı direnci ve hafif yapısı burada uygulama potansiyeli sunmaktadır.
· Yüksek Basınçlı Hidrojen Depolama, Taşıma ve Yakıt İkmal Sistemleri: Yüksek basınçlı hidrojen ortamlarına dayanabilmesi için vanalarda, contalarda, boru hattı bağlantı elemanlarında vb. kullanılabilir.
Özet: PEEK malzemeleri, alkali elektrolizörlerdeki sızdırmazlık contalarının uzun vadeli güvenilirlik sorunlarını ve elektrot çerçevelerinin hafifletme ve korozyon direnci ihtiyaçlarını karşılayarak, özellikle hidrojen üretimi için su elektrolizinde, hidrojen enerjisi ekipmanlarının iyileştirilmesi ve geliştirilmesi için kilit malzemeler haline gelmekte ve sistem verimliliğinin, ömrünün ve güvenliğinin artmasına katkıda bulunmaktadır.
Dalian Luyang Teknoloji Geliştirme ŞirketiUlusal bir yüksek teknoloji kuruluşu olan şirket, PEEK ve PI gibi özel mühendislik plastiklerinin modifikasyonu ve ürün geliştirilmesinde uzmanlaşmıştır. Hidrojen enerjisi alanında, şirket alkali su elektrolizi hidrojen üretimi için PEEK sızdırmazlık contaları ve mühendislik plastik elektrot çerçeveleri geliştirmiş ve ilgili ürünleri sunarak hidrojen enerjisi ekipmanları için yüksek performanslı malzeme çözümleri sunmaya kendini adamıştır.
