Ali se lahko plošča iz ogljikovih vlaken uporablja za elektrolizo?

Sistemi za elektrolizo temeljijo na električno prevodnih materialih, ki lahko prenesejo tudi:

Neprekinjen električni tok

Kemična izpostavljenost (kisline, alkalije, elektroliti)

Dolgi delovni cikli brez degradacije

Tradicionalni materiali vključujejo grafitne plošče, titan s prevlekami in nerjavno jeklo. Ogljikova vlakna vstopijo v razpravo, ker je ogljik sam po sebi električno prevoden in odporen proti koroziji-vendar kompoziti iz ogljikovih vlaken niso čisti ogljik.

Ogljikova vlakna so prevodna vzdolž smeri vlaken, vendarplošča iz ogljikovih vlaken je kompozitni material, sestavljen iz:

Ogljikova vlakna (prevodna)

Matrica iz polimerne smole (-neprevodna)

To pomeni, da je prevodnost odvisna od:

Usmerjenost vlaken

Volumski delež vlaken

Površinska izpostavljenost vlaken

V večini standardnih plošč iz ogljikovih vlaken plast smole delno izolira vlakna, kar omejuje električno učinkovitost v primerjavi s trdnim grafitom.

Kratek odgovor:ne neposredno, brez sprememb

Plošče plošče iz nespremenjenih ogljikovih vlaken soniso idealne kot primarne elektrolizne elektrodeker:

Smola blokira neposredni pretok elektronov

Elektrokemične reakcije lahko razgradijo polimerne matrice

Razvijanje plina lahko sčasoma povzroči razslojevanje

Vendar pa plošče iz ogljikovih vlakenlahkouporabiti vpodporne ali strukturne vlogeznotraj elektroliznih sistemov.

Predimpregnirane plošče iz ogljikovih vlaken(prepregi) so ogljikove tkanine, pred-napolnjene z nadzorovano vsebnostjo smole. Ponujajo dosledno mehansko zmogljivost in dimenzijsko stabilnost-, vendar je njihova uporaba v elektrolizi specifična in omejena.

Kjer se LAHKO uporabljajo predhodno impregnirane plošče iz ogljikovih vlaken:

Strukturni okvirji za elektrolizne sklade

Ne{0}}reaktivne podporne plošče

Lahka ohišja za laboratorijske-sisteme

Izolacijske ali pol{0}}prevodne komponente (kadar prevodnost ni primarna)

Kjer NISO priporočljivi:

Površine direktnih elektrod

Tokovni odjemniki-potopljeni v elektrolit

Visoko{0}}temperaturna elektrolizna okolja

Sistem smole vpredhodno impregnirane plošče iz ogljikovih vlakenje omejevalni dejavnik, ne karbonska vlakna sama.

Sama ogljikova vlakna so kemično stabilna, vendar se epoksi, fenolne ali BMI smole lahko razgradijo, če so izpostavljene:

Močne kisline (npr. žveplova kislina)

Močne alkalije (npr. kalijev hidroksid)

Kontinuirana elektrokemijska oksidacija

Iz tega razloga, plošča iz ogljikovih vlakenso bolj primerni za suhe cone ali zaprte prostore, brez neposrednega stika z elektrolitom.

Listi plošč iz ogljikovih vlaken so dragoceni, ko sistem zahteva:

Lahka struktura

Visoka togost

Dimenzijska stabilnost

Mehanski-odporni deli proti koroziji

V naprednih sistemih se inženirji včasih združujejopredhodno impregnirane plošče iz ogljikovih vlakenz:

Prevodni premazi

Grafitne površinske plasti

Vgrajeni kovinski kontakti

Ta hibridni pristop ločujestrukturna funkcijaodelektrokemična funkcija, kar je pravilna oblikovalska filozofija.

Če razmišljate o ploščah iz ogljikovih vlaken za-opremo, povezano z elektrolizo:

Ne zanašajte se na smol{0}}ogljikova vlakna kot elektrodo

Uporabite ogljikova vlakna za nosilne-komponente ali komponente za poravnavo

Kompozitni deli naj ne bodo izpostavljeni neposredni elektrolitom

Previdno ocenite združljivost smole

Prevodnost obravnavajte kot sekundarno, razen če so vlakna izpostavljena ali spremenjena

Ogljikova vlakna soinženirski material, ne pa kar-nadomestek za grafit.

Plošče iz ogljikovih vlaken soniso primerne kot primarne elektrolizne elektrode, vendar so zelo učinkoviti kotstrukturne in pomožne komponentev elektrokemijskih sistemih.

Z ustreznimi oblikovalskimi mejami,predhodno impregnirane plošče iz ogljikovih vlakenponujajo majhno trdnost, odpornost proti koroziji in natančnost izdelave-, zaradi česar so dragoceni v sodobni opremi za elektrolizo, če se uporabljajo v pravi vlogi.